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基于改进HLT与深度学习的双时相PolSAR洪涝灾害监测新方法 被引量：2
1
作者 刘文宋 张仲英 +1 位作者 郑琳 郭风成 《地球信息科学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期1730-1745,共16页
全极化合成孔径雷达(PolSAR)通过主动收发不同极化方式的微波信号,可为全天时、全天候获取洪涝受灾信息提供有利的数据支持。然而,传统基于PolSAR影像的洪涝灾害监测方法受相干斑噪声影响严重,且洪涝灾害引发的变化类与非变化类的类别... 全极化合成孔径雷达(PolSAR)通过主动收发不同极化方式的微波信号,可为全天时、全天候获取洪涝受灾信息提供有利的数据支持。然而,传统基于PolSAR影像的洪涝灾害监测方法受相干斑噪声影响严重,且洪涝灾害引发的变化类与非变化类的类别不平衡易导致灾害监测精度低。针对以上问题,本文提出了一种基于改进HLT与深度学习的双时相PolSAR洪涝灾害监测新方法。首先,通过构建一种顾及邻域信息的改进Hotelling-Lawley迹(HLT)统计量算子,减少PolSAR影像相干斑噪声及空间异质性对差异影像生成的影响;其次,为解决洪涝受灾区域变化类样本不足及变化类与非变化类不平衡的问题,引入双阶段中心约束FCM(TCCFCM)算法与深度卷积对抗生成网络(DCGAN)模型,形成一种稳健的洪涝灾害样本选择与扩充方法;最后,通过构建一种深度卷积小波神经网络(DCWNN)模型实现洪涝灾害精确监测。为了验证本文方法的可行性与鲁棒性,本文选取了2016年7月武汉梁子湖与严东湖洪涝灾害发生前后Radarsat-2影像进行实验。定性与定量评价结果表明:相对于传统的洪涝灾害监测方法,本文方法综合降低洪涝灾害监测的虚警率与漏警率分别为2%及1.5%左右,而监测洪涝灾害的总体精度与Kappa系数可分别提升3%及0.02左右,为相关部门应急救灾等工作提供技术支持。 展开更多
关键词 洪涝灾害 PolSAR影像 改进HLT算子 类别不平衡 双阶段中心约束FCM算法 深度卷积对抗生成网络 深度卷积小波神经网络
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融合多方向Sobel算子的相干斑各向异性扩散抑制 被引量：1
2
作者 张婧 郭风成 +4 位作者 左泽丹 丁鹏辰 陈思帼 孙闯 刘文宋 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2023年第5期1118-1125,共8页
相干斑的存在严重干扰了SAR图像质量,亟需对其抑制处理。传统AD(Anisotropic Diffusion)滤波器边缘检测模型精准度仍有提升空间,且噪声抑制效果往往受限于扩散阈值较难准确估计的问题。针对上述问题,提出了一种融合多方向Sobel算子的相... 相干斑的存在严重干扰了SAR图像质量,亟需对其抑制处理。传统AD(Anisotropic Diffusion)滤波器边缘检测模型精准度仍有提升空间,且噪声抑制效果往往受限于扩散阈值较难准确估计的问题。针对上述问题,提出了一种融合多方向Sobel算子的相干斑各向异性扩散抑制方法。该方法是SRAD(Speckle Reducing Anisotropic Diffusion)的改进算法,其利用多方向Sobel算子在SAR影像各点处构建了全新的边缘检测模型,并基于此,融合高斯核函数建立了新的AD扩散函数,可有效解决传统AD扩散系数受参数估计限制,提升了相干斑各向异性抑制的准确性。实验选取了3景真实SAR影像进行滤波实验,结果表明:该方法可有效提高边缘检测能力,获取更优相干斑抑制效果。 展开更多
关键词 相干斑 噪声抑制 各向异性扩散 边缘检测 多方向Sobel
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顾及GF⁃3影像纹理特征的洪涝范围提取方法 被引量：4
3
作者 郁宗桥 王育红 +2 位作者 刘文宋 左雨芳 冯锋 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2022年第5期26-31,共6页
洪涝灾害给社会、经济造成巨大损失,及时、快速监测洪涝范围在抗灾救灾中具有重要意义。合成孔径雷达(SAR)由于其主动式微波成像的机理,可为全天时、全天候、大范围洪涝灾害监测提供支持。本文首先以高分三号(GF⁃3)卫星影像为数据源,基... 洪涝灾害给社会、经济造成巨大损失,及时、快速监测洪涝范围在抗灾救灾中具有重要意义。合成孔径雷达(SAR)由于其主动式微波成像的机理,可为全天时、全天候、大范围洪涝灾害监测提供支持。本文首先以高分三号(GF⁃3)卫星影像为数据源,基于灰度共生矩阵(GLCM)、局部二值模式(LBP)等6种纹理描述方法提取138个SAR影像纹理特征;然后利用随机森林(RF)指标重要性评估功能,筛选出重要性得分较高的纹理特征进行水体信息提取;最后结合数学形态学对初始水体提取结果进行后处理,评估安徽巢湖附近区域洪涝灾害。试验表明,本文方法的水体提取精度优于传统阈值法(Otsu)及分类算法(KNN和SVM),可有效提取洪涝灾害的影响范围,为选取合适的SAR影像纹理特征进行洪涝范围快速监测提供参考。 展开更多
关键词 洪涝灾害 纹理特征 随机森林 GF⁃3 巢湖
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新工科测绘类大学生科研创新能力培育研究 被引量：1
4
作者 郭风成 张连蓬 刘文宋 《北京测绘》 2023年第2期312-316,共5页
在新工科建设背景下,对测绘类大学生科研创新能力培育质量提出了更高要求。针对当前测绘专业大学生科研创新培育缺乏体系、科研素养培育欠佳等总体现状,具体分析了地方高校测绘专业大学生科研创新培育过程存在的问题,讨论了新工科背景... 在新工科建设背景下,对测绘类大学生科研创新能力培育质量提出了更高要求。针对当前测绘专业大学生科研创新培育缺乏体系、科研素养培育欠佳等总体现状,具体分析了地方高校测绘专业大学生科研创新培育过程存在的问题,讨论了新工科背景下测绘大学生科研创新能力培育的三项要求,提出了提升测绘大学生科研创新能力培育的三条途径,有望为培养新工科背景下创新型测绘科技人才提供借鉴。 展开更多
关键词 测绘 新工科 科研创新培育 大学生
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顾及PolSAR影像极化-空间信息的农作物识别方法
5
作者 刘文宋 张仲英 +3 位作者 郑琳 王法景 张舒祺 郭风成 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2023年第5期152-161,共10页
针对传统基于全极化合成孔径雷达(PolSAR)影像的农作物分类方法因不同农作物的极化、纹理信息描述不准确及特征冗余,导致农作物识别方法低精度与低效率的问题,该文在基于优选的极化特征基础上,通过综合利用不同农作物在PolSAR影像表现... 针对传统基于全极化合成孔径雷达(PolSAR)影像的农作物分类方法因不同农作物的极化、纹理信息描述不准确及特征冗余,导致农作物识别方法低精度与低效率的问题,该文在基于优选的极化特征基础上,通过综合利用不同农作物在PolSAR影像表现的空间上下文信息,形成对应纹理特征,并融合随机森林分类器与马尔可夫随机场算法,提出一种顾及PolSAR影像极化-空间信息的农作物类型识别新方法。基于荷兰Flevoland省及海南陵水县定性与定量结果表明:与传统农作物分类方法比较,本文有效解决农作物类型识别过程受极化-纹理特征构建不准确问题,显著提高了农作物识别的总体精度与Kappa系数(两实验区总体精度分别提升了5.5%和2.6%,Kappa提升了0.061和0.037),为农业相关部门决策提供技术支持。 展开更多
关键词 PolSAR影像 农作物分类 极化特征 空间信息 马尔可夫随机场
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基于Harris与RANSAC算法的无人机影像拼接方法研究 被引量：4
6
作者 刘金萍 刘文宋 +1 位作者 陈勇 刘善伟 《测绘与空间地理信息》 2014年第9期103-105,共3页
针对Harris算法在进行无人机影像拼接时的特征点误匹配问题,利用RANSAC算法对误匹配的特征点进行剔除,进而实现无人机影像的无缝拼接。首先,基于Harris算法提取兴趣点,利用最短欧式距离进行特征匹配;然后,利用RANSAC算法实现对特征点的... 针对Harris算法在进行无人机影像拼接时的特征点误匹配问题,利用RANSAC算法对误匹配的特征点进行剔除,进而实现无人机影像的无缝拼接。首先,基于Harris算法提取兴趣点,利用最短欧式距离进行特征匹配;然后,利用RANSAC算法实现对特征点的精确匹配;最后,利用RANSAC算法得到的单应性矩阵完成无人机影像拼接。实验结果表明:本文方法能够较好地剔除无人机影像拼接时误匹配的特征点,实现对无人机影像的拼接,拼接效果良好。 展开更多
关键词 无人机影像 图像拼接 HARRIS算法 RANSAC算法
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视频卫星数据的运动车辆提取 被引量：3
7
作者 廖一鸣 万剑华 +2 位作者 臧文乾 刘文宋 林英豪 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2018年第4期144-149,174,共7页
针对新兴的视频卫星数据在道路监控中应用研究较少的问题,该文提出了一种基于特征的视频卫星数据运动车辆提取优化算法。以SkySat-1卫星获取的Las Vegas地区的视频数据为实验数据,采用传统帧差法与阈值法进行运动车辆提取,验证了该方法... 针对新兴的视频卫星数据在道路监控中应用研究较少的问题,该文提出了一种基于特征的视频卫星数据运动车辆提取优化算法。以SkySat-1卫星获取的Las Vegas地区的视频数据为实验数据,采用传统帧差法与阈值法进行运动车辆提取,验证了该方法对视频卫星数据处理的有效性,同时在此基础上根据空间特征信息界定出道路以内的感兴趣区域,进一步根据车辆的几何特征信息对感兴趣区域的疑似车辆目标进行筛选。实验结果表明:所提算法在提取精度和完整度上明显优于基于像素的帧差法与阈值法的提取结果。 展开更多
关键词 视频卫星 SkySat-1 帧差法 阈值法 特征提取
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海面油膜热红外发射率光谱特征研究（英文） 被引量：1
8
作者 熊攀 顾行发 +8 位作者 余涛 孟庆岩 李家国 石继香 程洋 王靓 刘文宋 刘其悦 赵利民 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2953-2960,共8页
利用热红外遥感技术探测海面溢油存在能够全天时探测、更好地探测海表及油膜辐射特征和对油膜厚度的识别潜力较大等优势。而热红外发射率是物体在指定温度时的辐射能与同温度黑体辐射能的比值,在常温范围内,物体的发射率光谱与温度无关... 利用热红外遥感技术探测海面溢油存在能够全天时探测、更好地探测海表及油膜辐射特征和对油膜厚度的识别潜力较大等优势。而热红外发射率是物体在指定温度时的辐射能与同温度黑体辐射能的比值,在常温范围内,物体的发射率光谱与温度无关,仅与材质属性及波长相关。基于这一假设,以山东省东营市胜利油田孤岛采油厂获取的原油样品与渤海湾海水为材料,利用102F傅里叶变换热红外光谱辐射仪设计海面油膜发射率光谱实验,系统的测量分析了海面油膜随厚度连续变化过程中海面油膜发射率的变化特征与产生机理。结果表明,海表油膜的热红外发射率在甚薄阶段(20~120μm)变化较大,利用热红外发射率光谱能够较好的探测海表甚薄油膜;在8~10μm和在13.2~14μm波段范围内,海水与厚度为20μm的甚薄油膜存在较为稳定的发射率差异,利用该光谱范围内的油膜发射率可以用来探测20μm的甚薄油膜;在11.7~14μm波段范围内,油膜发射率与其厚度相关性小,油膜的发射率明显低于本底海水的发射率,利用该光谱范围内的油膜发射率可以用来探测较薄油膜的有无;在11.72,12.2,12.55,13.48和13.8μm这几个波长附近,油膜发射率随着油膜厚度的增加呈现出递增或递减,且变化幅度较大,利用这几个波长附近谱段的发射率可以用来探测较薄油膜的发射率光谱响应。 展开更多
关键词 遥感 海水 热红外 发射率 海面油膜
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一种基于Harris与RANSAC算法的图像拼接软件研发 被引量：1
9
作者 陈勇 刘文宋 +1 位作者 刘善伟 刘金萍 《测绘与空间地理信息》 2014年第9期97-99,102,共4页
图像拼接技术在科研和工程中应用广泛,本文基于Harris与RANSAC算法设计开发了一款图像拼接软件,包括兴趣点检测、特征匹配、精确匹配、图像拼接等主要功能模块,并以普通照片、无人机影像和全景照片为例开展了该软件的应用试验,结果表明... 图像拼接技术在科研和工程中应用广泛,本文基于Harris与RANSAC算法设计开发了一款图像拼接软件,包括兴趣点检测、特征匹配、精确匹配、图像拼接等主要功能模块,并以普通照片、无人机影像和全景照片为例开展了该软件的应用试验,结果表明:基于Harris与RANSAC算法的图像拼接方法能够较好地实现对普通照片、无人机影像以及全景照片的无缝拼接,该软件简单易用、可靠性强。 展开更多
关键词 图像拼接 无人机影像 全景照片
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新工科下《测绘与生活》教学研究与实践
10
作者 刘文宋 张连蓬 +1 位作者 康建荣 郭风成 《北京测绘》 2022年第8期1119-1122,共4页
针对现阶段测绘类相关专业在全国各大高校开设通识课程较少,引起非测绘类专业同学缺乏对测绘科学与技术客观认识的问题,笔者以江苏师范大学为例,在全校开设一门《测绘与生活》新兴通识课,并根据实际教学经验,通过改变课程教学模式,从课... 针对现阶段测绘类相关专业在全国各大高校开设通识课程较少,引起非测绘类专业同学缺乏对测绘科学与技术客观认识的问题,笔者以江苏师范大学为例,在全校开设一门《测绘与生活》新兴通识课,并根据实际教学经验,通过改变课程教学模式,从课程授课对象、教学内容、教学方法、教学实践等各方面进行探讨,可为该课程及相关课程教学工作的进一步发展提供参考。同时,笔者认为通过开设《测绘与生活》课程,可有效增强全校学生对测绘类专业的认可度与喜爱度,满足新时代背景下对创新型人才的要求,为进一步提高测绘专业教学质量及增强专业建设助力。 展开更多
关键词 测绘 生活 教学研究 教学质量 教学实践
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