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成像光谱数据的光谱信息特点及最佳波段选择——以北京顺义区为例 被引量：73
1
作者 姜小光 王长耀 王成 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2000年第3期214-220,共7页
波段宽度为纳米级的成像光谱数据 ,具有几十乃至几百个光谱通道 ,它们各有不同的特点。如何根据具体的应用目的 ,在这众多的波段中选择出最佳波段 ,对于有效地进行成像光谱数据的处理、分析及信息提取是至关重要的。本文以北京顺义区成... 波段宽度为纳米级的成像光谱数据 ,具有几十乃至几百个光谱通道 ,它们各有不同的特点。如何根据具体的应用目的 ,在这众多的波段中选择出最佳波段 ,对于有效地进行成像光谱数据的处理、分析及信息提取是至关重要的。本文以北京顺义区成像光谱数据为例 ,首先根据所有通道的相关性 ,将其分为若干组 ,然后通过全面分析成像光谱数据的光谱信息特征 ,在综合考虑各波段的信息含量、波段间的相关性、波段的可分性以及地物光谱的吸收特性等因素的基础上 ,提出了面向对象的选择成像光谱数据最佳波段的基本思路和方法。 展开更多
关键词 成像光谱数据 地物光谱吸收特性 波段选择 遥感
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冬小麦条锈病的光谱特征及遥感监测 被引量：97
2
作者 黄木易 王纪华 +3 位作者 黄文江 黄义德 赵春江 万安民 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期154-158,共5页
该文通过人工田间诱发不同等级条锈病 ,在不同生育期内对不同发病等级 (不同病情指数 )的冬小麦条锈病冠层光谱进行测定 ,并同步进行条锈病病情指数的调查。定性和定量地分析了病害区与对照区处理的冬小麦冠层光谱在绿光区、黄光区和近... 该文通过人工田间诱发不同等级条锈病 ,在不同生育期内对不同发病等级 (不同病情指数 )的冬小麦条锈病冠层光谱进行测定 ,并同步进行条锈病病情指数的调查。定性和定量地分析了病害区与对照区处理的冬小麦冠层光谱在绿光区、黄光区和近红外区反射特征差异及叶绿素含量变化 ;并将病情指数及光谱数据进行相关分析 ,研究表明 :63 0～ 687nm、740～890nm及 976～ 13 5 0nm为遥感监测条锈病的敏感波段 ;绿光区、近红外平台处及黄光区的冠层光谱反射率分别随病情的加重呈明显的上升、下降与上升趋势 ;条锈病的红边发生蓝移 ;叶绿素含量随条锈病的病情指数的增大而下降 ;试验证明在条锈病害田间病叶率为 5 %时的最佳防治时期内 ,高光谱可以对冬小麦条锈病害做出早期诊断。并在此基础上建立了遥感监测条锈病病情指数的多波段 (长 )下的组合诊断模式的定量模型。该研究为今后通过航空、航天遥感大面积监测冬小麦条锈病提供了理论依据。 展开更多
关键词 冬小麦 条锈病 高光谱 监测 病情指数
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利用光谱反射率估算叶片生化组分和籽粒品质指标研究 被引量：83
3
作者 王纪华 黄文江 +2 位作者 赵春江 杨敏华 王之杰 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期277-284,共8页
对可见光至短波红外波段 (35 0— 2 5 0 0nm)冬小麦田间冠层光谱反射率与叶片含氮量间的关系进行了相关分析。结果表明 ,82 0— 110 0nm波段的光谱反射率与叶片含氮量极显著正相关 ;115 0— 130 0nm波段的光谱反射率与叶片含氮量显著正... 对可见光至短波红外波段 (35 0— 2 5 0 0nm)冬小麦田间冠层光谱反射率与叶片含氮量间的关系进行了相关分析。结果表明 ,82 0— 110 0nm波段的光谱反射率与叶片含氮量极显著正相关 ;115 0— 130 0nm波段的光谱反射率与叶片含氮量显著正相关 ,以上两波段为叶片全氮的敏感波段。对各生育时期叶片全氮与其他生化组分的关系进行了回归分析 ,并建立了相关的回归方程 ,显著性检验结果表明 ,方程具有较高的可靠性。小麦的叶片含氮量可以估算其它生化组分及干物质指标含量 ,开花期叶片含氮量可用来估测籽粒蛋白质和干面筋等品质指标含量。 展开更多
关键词 光谱反射率 冬小麦 叶片含氮量 生化组分 估算 籽粒品质指标 品质监测 遥感监测
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高光谱估算土壤有机质含量的波长变量筛选方法 被引量：86
4
作者 于雷 洪永胜 +4 位作者 周勇 朱强 徐良 李冀云 聂艳 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第13期95-102,共8页
土壤高光谱数据量大、波段维数高,存在光谱信息无效、冗余和重叠现象,导致基于全波段构建的土壤有机质含量反演模型不稳定、精度难以提升。因此,探寻筛选关键波长变量的方法,通过滤除干扰、冗余、共线信息,提高模型预测性能,是目前土壤... 土壤高光谱数据量大、波段维数高,存在光谱信息无效、冗余和重叠现象,导致基于全波段构建的土壤有机质含量反演模型不稳定、精度难以提升。因此,探寻筛选关键波长变量的方法,通过滤除干扰、冗余、共线信息,提高模型预测性能,是目前土壤高光谱研究的热点之一。该文对江汉平原公安县的土壤样本进行室内理化分析、光谱测量与处理等工作获取了实证数据,采用无信息变量消除法(uninformative variables elimination,UVE)剔除无效变量,利用竞争性自适应重加权算法(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)滤除冗余变量,运用连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)消除共线变量,并尝试将不同类型的筛选方法进行耦合筛选关键波长变量,应用偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)分别建立土壤有机质含量估算模型,对比各种变量筛选方法的优缺点,最终,构建筛选土壤高光谱数据关键变量的方法体系。研究结果表明,除SPA方法的模型精度低于全波段外,其他6种变量筛选方法的建模效果均优于全波段;在3种单个变量筛选方法中,CARS方法优于UVE、SPA变量筛选方法,能有效地筛选出重要波长变量,其预测集相对分析误差RPD值为2.84;综合比较各种变量筛选方法,发现CARS-SPA方法从全波段2 001个波长中筛选出37个特征波长建立的土壤有机质含量的PLSR模型效果最好,其模型预测集的决定系数R2和相对分析误差RPD值分别为0.92、3.60,所选波段仅为全波段的1.85%。CARS-SPA-PLSR模型简单、预测效果好,可作为该区域土壤有机质含量估测的重要方法,对今后土壤近地传感器设备的开发具有一定的指导作用。 展开更多
关键词 土壤 有机质 模型 波长 高光谱 江汉平原
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冬小麦红边参数变化规律及其营养诊断 被引量：50
5
作者 黄文江 王纪华 +3 位作者 刘良云 赵春江 王锦地 杜小鸿 《遥感技术与应用》 CSCD 2003年第4期206-211,共6页
研究了冬小麦冠层光谱红边参数随作物生育期的变化规律,并进行了红边参数与各组分间的相关分析,发现可利用用红边位置反演叶片可溶性糖和叶绿素含量,利用红边振幅反演叶片全氮含量,利用红谷反演叶面积指数。建立了基于红边参数的各组分... 研究了冬小麦冠层光谱红边参数随作物生育期的变化规律,并进行了红边参数与各组分间的相关分析,发现可利用用红边位置反演叶片可溶性糖和叶绿素含量,利用红边振幅反演叶片全氮含量,利用红谷反演叶面积指数。建立了基于红边参数的各组分的统计回归模型,可为生产上利用遥感手段大面积、无破坏、及时评价冬小麦生长状态及营养诊断提供重要依据。 展开更多
关键词 冬小麦 高光谱数据 红边参数 营养诊断
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基于高光谱遥感技术的土地质量信息挖掘研究 被引量：45
6
作者 王静 何挺 李玉环 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期438-445,共8页
土地资源的高效管理对土地资源与生态环境监测提出更高的要求,高光谱遥感图像精细的光谱线可提高土地动态监测的精度、广度和深度,在土地资源与土地质量监测中具有广阔的应用前景。本文基于高光谱遥感技术,详细探讨了土地质量指标,主要... 土地资源的高效管理对土地资源与生态环境监测提出更高的要求,高光谱遥感图像精细的光谱线可提高土地动态监测的精度、广度和深度,在土地资源与土地质量监测中具有广阔的应用前景。本文基于高光谱遥感技术,详细探讨了土地质量指标,主要是土壤有机质土壤水分信息提取的技术流程和关键技术。通过地物光谱分析认为,有机质含量越高的土壤,其光谱发射率越低;重度沙化土地实验室光谱曲线光谱反射率最高,依次排序为中度沙化、轻度沙化和无退化土地;重度水蚀土地光谱反射率较高,但中度水蚀土地与轻度水蚀和无退化土地实验室光谱曲线无明显差异。在光谱分析基础上,利用多元统计分析技术建立了土壤光谱在677、1202、2074和1509nm四个波段的有机质反演模型和在1423、1524、1746nm三个波段的预测土壤含水量的回归模型;并将有机质反演模型应用于宜兴成像光谱遥感数据中,进行宜兴试验区土壤有机质参数成图。最后探讨了反演模型应用推广所存在的问题。 展开更多
关键词 土地质量 高光谱遥感 监测 反演模型
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基于多光谱与高光谱遥感数据的冬小麦叶面积指数反演比较 被引量：48
7
作者 刘轲 周清波 +2 位作者 吴文斌 陈仲新 唐华俊 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期155-162,共8页
近年来,高光谱遥感数据广泛应用于农作物叶面积指数(LAI)反演。与常用的多光谱遥感数据相比,高光谱数据能否提高农作物LAI反演的精度和稳定性还存在争议。针对这一问题,该研究利用实测冬小麦冠层高光谱反射率数据,构造了不同光谱分辨率... 近年来,高光谱遥感数据广泛应用于农作物叶面积指数(LAI)反演。与常用的多光谱遥感数据相比,高光谱数据能否提高农作物LAI反演的精度和稳定性还存在争议。针对这一问题,该研究利用实测冬小麦冠层高光谱反射率数据,构造了不同光谱分辨率和波段组合的5种光谱数据。基于ACRM(a two-layer canopy reflectance model)模型、2套参数化方案及上述5种光谱数据,对冬小麦LAI进行反演,分析光谱分辨率、高光谱数据波段选择、模型参数不确定性3方面因素对LAI反演精度与稳定性的影响。研究结果表明:当波段选择适宜、模型参数不确定性较小且光谱数据分辨率较高时,LAI反演精度与稳定性更高,提高光谱分辨率对LAI反演精度的改进作用随光谱分辨率的升高而降低;反之,当高光谱数据波段选择不当或者模型参数不确定性较大时,提高光谱数据的分辨率并未提高LAI反演精度。该研究解释了"高光谱遥感数据能否提高植被参数反演精度"问题,为进一步发挥高光谱数据在农作物LAI反演中的潜力提供了科学参考。 展开更多
关键词 植被 遥感 光谱分析 叶面积指数 高光谱 反演 波段选择
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夏玉米叶片全氮、叶绿素及叶面积指数的光谱响应研究 被引量：40
8
作者 谭昌伟 王纪华 +3 位作者 黄文江 刘良云 黄义德 赵春江 《西北植物学报》 CAS CSCD 2004年第6期1041-1046,共6页
在夏玉米的不同生长阶段,测定冠层光谱,结合农学参数 LTN、CHL.C、CHL.D、LAI ,研究了农学参数的光谱响应规律及其与冠层光谱参量 反射率R、一阶微分光谱R′和红边位置REP 的相关性,并建立预测数学模型,结果表明,拔节-抽雄期,伴随着植... 在夏玉米的不同生长阶段,测定冠层光谱,结合农学参数 LTN、CHL.C、CHL.D、LAI ,研究了农学参数的光谱响应规律及其与冠层光谱参量 反射率R、一阶微分光谱R′和红边位置REP 的相关性,并建立预测数学模型,结果表明,拔节-抽雄期,伴随着植株生长和群体壮大,红边斜率缓慢增加,红边位置呈逐渐偏向长波方向的 红移 ,至抽雄期群体稳定后而停止;开花-乳熟期,随着个体衰老和群体减弱,红边斜率减小,红边位置又呈偏向短波方向的 蓝移 .利用一阶微分光谱和红边位置推算夏玉米冠层CHL.D不仅是可行的,而且反演精度较高,最适模型分别为指数 R2=0.9487 和抛物线 R2=0.9392 . 展开更多
关键词 高光谱数据 叶片全氮 叶绿素 叶面积指数 夏玉米
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小麦品质指标与冠层光谱特征的相关性的初步研究 被引量：30
9
作者 黄文江 王纪华 +3 位作者 刘良云 赵春江 宋晓宇 马智宏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期203-207,共5页
该文通过研究冬小麦体内生化组分之间的相互关系得出,开花期叶片全氮含量与类胡萝卜素与叶绿素a的比值之间存在极显著的负相关,决定系数为0.7245,通过研究光谱指数与叶片生化组分的关系得出开花期冬小麦叶片的类胡萝卜素与叶绿素a的比... 该文通过研究冬小麦体内生化组分之间的相互关系得出,开花期叶片全氮含量与类胡萝卜素与叶绿素a的比值之间存在极显著的负相关,决定系数为0.7245,通过研究光谱指数与叶片生化组分的关系得出开花期冬小麦叶片的类胡萝卜素与叶绿素a的比值与光谱结构不敏感植被指数(SIPI)之间存在极显著的正相关,决定系数达到0.7207,且研究了冠层生化组分与籽粒品质指标间的关系,得出开花期叶片全氮与籽粒蛋白质、湿面筋、干面筋和沉降值之间存在极显著正相关。小麦不同品质指标间存在相关性,其中蛋白质品质性状间的粗蛋白含量与湿面筋含量、干面筋含量和沉降值之间极显著的正相关性;淀粉品质性状间的高峰粘度与低谷粘度、最终粘度和糊化时间之间达到显著正相关水平。表明运用开花期的光谱结构不敏感植被指数来反演叶片的类胡萝卜素与叶绿素a的比值,进而反演叶片全氮和籽粒品质指标是切实可行的。 展开更多
关键词 高光谱数据 小麦籽粒品质 监测时期 监测指标
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冬小麦品质的影响因素及高光谱遥感监测方法 被引量：31
10
作者 黄文江 王纪华 +3 位作者 刘良云 赵春江 宋晓宇 马智宏 《遥感技术与应用》 CSCD 2004年第3期143-148,共6页
研究了小麦品质的分类及其构成因素与环境条件之间的关系,各品质因素之间的关系。运用相同栽培条件下不同品种品质指标间的关系和变化规律,研究了品种因素对小麦品质的影响程度以及品种因素与品质指标之间的相关性,得出相同环境条件下... 研究了小麦品质的分类及其构成因素与环境条件之间的关系,各品质因素之间的关系。运用相同栽培条件下不同品种品质指标间的关系和变化规律,研究了品种因素对小麦品质的影响程度以及品种因素与品质指标之间的相关性,得出相同环境条件下籽粒的蛋白质含量与湿面筋含量、沉降值、吸水率、形成时间和稳定时间之间存在极显著的相关性。并利用不同品种、不同肥水条件下的作物关键生育时期的生化参量与光谱指数进行分析,得出开花期冬小麦叶片的类胡萝卜素与叶绿素a的比值与结构不敏感植被指数(SIPI)之间存在极显著的正相关,决定系数达到0.7207,冬小麦体内的全氮含量与类胡萝卜素与叶绿素a的比值之间存在极显著的负相关,决定系数为0.7245,并通过分析开花期冠层生化组分与籽粒品质指标间的相关性,得出开花期叶片全氮与籽粒蛋白质、湿面筋、干面筋和沉降值之间存在极显著的正相关,表面运用开花期光谱指数来反演叶片全氮含量,进而用来预测预报籽粒品质是切实可行的。 展开更多
关键词 冬小麦 高光谱数据 籽粒品质 监测方法
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基于决策树的高光谱数据特征选择及其对分类结果的影响分析 被引量：22
11
作者 王圆圆 李京 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期69-76,共8页
本文利用OM IS高光谱数据,研究了决策树算法(Dec ision Tree,DT)特征选择的特点以及特征选择对决策树分类结果的影响。设计了三种特征选择方法:SEP,MDLM和RELIEF,将它们与DT特征选择的结果以及特征选择后的分类精度(考虑了三种分类器:... 本文利用OM IS高光谱数据,研究了决策树算法(Dec ision Tree,DT)特征选择的特点以及特征选择对决策树分类结果的影响。设计了三种特征选择方法:SEP,MDLM和RELIEF,将它们与DT特征选择的结果以及特征选择后的分类精度(考虑了三种分类器:最大似然法、后向传播神经网络、最邻近法)进行对比,并分析了这三种特征选择方法对决策树结构和分类精度的影响。结果显示,DT是一种比较好的特征选择方法;经过特征选择后再生成的决策树比直接生成的决策树,用到更少的特征(平均减少了43.36%)、有更多的节点(平均增加了18.61%)和更高的分类精度(平均提高了0.35%),当样本数量少时,分类精度的提高幅度最大,而树的大小却基本没有增加。 展开更多
关键词 决策树 高光谱 特征选择
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结合LiDAR单木分割和高光谱特征提取的城市森林树种分类 被引量：29
12
作者 皋厦 申鑫 +1 位作者 代劲松 曹林 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2018年第6期1073-1083,共11页
基于多源遥感数据的城市森林树种分类对城市森林资源调查、森林健康状况评价及科学化管理具有重要意义。以江苏省常熟市虞山国家森林公园内的典型城市森林树种为研究对象,利用同期获取的机载激光雷达(LiDAR)和高光谱数据,针对5个典型城... 基于多源遥感数据的城市森林树种分类对城市森林资源调查、森林健康状况评价及科学化管理具有重要意义。以江苏省常熟市虞山国家森林公园内的典型城市森林树种为研究对象,利用同期获取的机载激光雷达(LiDAR)和高光谱数据,针对5个典型城市森林树种进行了树种分类的研究。首先,基于点云距离判断单木分割方法进行单木位置和冠幅提取,并借助实测数据和目视解译结果进行精度验证;然后,在冠幅内提取4组高光谱特征变量,并借助随机森林模型对特征变量进行重要性分析;最后,筛选出重要性高的特征变量进行2个级别的树种分类并借助混淆矩阵进行验证评价。结果表明:基于点云距离判断分割方法的单木位置提取精度较高(探测率为85.7%,准确率为96%,总体精度为90.9%);利用全部特征变量(n=36)对5个树种进行分类,分类的总体精度达到了84%,Kappa系数为0.80;利用优选特征变量(n=9)进行分类,总体精度达83%,Kappa系数为0.79;利用全部特征变量(n=36)对两种森林类型进行分类,分类的总体精度达91.3%,Kappa系数为0.82,其中阔叶树种分类精度为95.6%,针叶树种分类精度为85%;利用优选特征变量(n=9)进行分类,分类的总体精度达90.7%,Kappa系数为0.80,其中阔叶树种分类精度为93.33%,针叶树种分类精度为86.67%。 展开更多
关键词 城市森林 树种分类 激光雷达 高光谱 随机森林
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PHI高光谱数据和高空间分辨率遥感图像融合技术研究 被引量：23
13
作者 董广军 张永生 范永弘 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期123-126,共4页
提出了一种新的高光谱图像融合技术———基于最佳指数准则的高光谱小波包图像融合方法,即首先利用最佳指数选择高光谱的最佳合成波段,得到低分辨率的彩色合成影像,然后采用一种基于区域多特征的小波包融合算法进行融合处理.文中利用上... 提出了一种新的高光谱图像融合技术———基于最佳指数准则的高光谱小波包图像融合方法,即首先利用最佳指数选择高光谱的最佳合成波段,得到低分辨率的彩色合成影像,然后采用一种基于区域多特征的小波包融合算法进行融合处理.文中利用上海地区PH I高光谱数据和高分辨率全色航空像片来验证算法的有效性,实验结果表明该方法可有效的实现高光谱数据和高空间分辨率遥感图像的融合处理. 展开更多
关键词 图像融合 高光谱图像 小波包 最佳指数准则
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高光谱数据的光谱信息特点及面向对象的特征参数选择——以北京顺义区为例 被引量：19
14
作者 姜小光 唐伶俐 +1 位作者 王长耀 王成 《遥感技术与应用》 CSCD 2002年第2期59-65,共7页
波段宽度为纳米级的高光谱数据 ,具有几十乃至几百个光谱通道 ,它们各有不同的特点。如何根据具体的应用目的 ,在这众多的波段中选择出最佳波段和特征参数 ,对于有效地进行高光谱数据的处理、分析及信息提取至关重要。以北京顺义区高光... 波段宽度为纳米级的高光谱数据 ,具有几十乃至几百个光谱通道 ,它们各有不同的特点。如何根据具体的应用目的 ,在这众多的波段中选择出最佳波段和特征参数 ,对于有效地进行高光谱数据的处理、分析及信息提取至关重要。以北京顺义区高光谱数据为例 ,首先分析了通道间的相关性 ,根据通道的相关性大小和分组块状结构特点 ,将其分为若干组 ;然后全面分析了高光谱数据的光谱信息特征 ,在综合考虑各波段的信息含量、波段间的相关性以及地物光谱的吸收特性和可分性等因素的基础上 ,提出了面向对象的分层多次选择高光谱数据最佳波段和提取特征参数的基本思路和方法 ;最后用其它地区的成像光谱数据对此方法进行了验证。 展开更多
关键词 高光谱数据 光谱信息特点 面向对象 特征参数选择 北京顺义区 遥感
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基于敏感波段的小麦冠层氮含量估测模型 被引量：24
15
作者 杨宝华 陈建林 +3 位作者 陈林海 曹卫星 姚霞 朱艳 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第22期176-182,共7页
为提高小麦冠层叶片氮素含量检测精度,在不同生育时期对5种不同氮素水平的小麦试验田进行光谱采集,获取了234个范围为350~2 500 nm的高光谱数据。在比较蒙特卡洛-无信息变量消除(monte carlo-uninformative variable elimination,MC-UVE... 为提高小麦冠层叶片氮素含量检测精度,在不同生育时期对5种不同氮素水平的小麦试验田进行光谱采集,获取了234个范围为350~2 500 nm的高光谱数据。在比较蒙特卡洛-无信息变量消除(monte carlo-uninformative variable elimination,MC-UVE)、随机青蛙(random frog)、竞争自适应重加权采样(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)及移动窗口偏最小二乘法的波段选择等方法的基础上,提出一种竞争性自适应重加权算法与相关系数法相结合的敏感波段选择方法,并从2151个原始波段中选出了30个敏感波段。用筛选后的30个波段数据建立非线性回归模型,得到了径向基神经网络模型校正集均方根误差为0.3699,预测集均方根误差为1.074e-009,校正决定系数为0.9832,预测决定系数为0.9982。试验结果表明:经过竞争自适应重加权采样的相关分析后所建立的径向基神经网络预测模型,无论是预测精度还是建模精度,比误差后向传播(back propagation,BP)神经网络和支持向量回归模型相比都有了显著提高,该方法在小麦氮含量预测过程中具有明显的优势,可在实际生产中应用。 展开更多
关键词 氮 光谱分析 算法 小麦冠层 检测 敏感波段 竞争性自适应重加权算法 高光谱数据
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成像高光谱数据在赤潮检测和识别中的应用研究 被引量：20
16
作者 范学炜 张汉德 孙幸文 《国土资源遥感》 CSCD 2003年第1期8-12,共5页
近年来,频繁发生的海洋赤潮灾害给我国沿海经济带来了巨大损失。在对海洋赤潮的监视监测中,航空遥感是重要的监测平台,推帚式成像光谱仪(PHI)是获取高分辨率高光谱图像的重要手段。2001年7月至8月,中国海监飞机对辽东湾海域频繁发生的... 近年来,频繁发生的海洋赤潮灾害给我国沿海经济带来了巨大损失。在对海洋赤潮的监视监测中,航空遥感是重要的监测平台,推帚式成像光谱仪(PHI)是获取高分辨率高光谱图像的重要手段。2001年7月至8月,中国海监飞机对辽东湾海域频繁发生的大面积赤潮进行了航空遥感监测,首次获取了海上高光谱数据。本文以获取的高光谱数据为研究对象,通过合成假彩色图像、提取异常区域的反射率曲线以及构造相关分析函数等方法,初步探讨了利用高光谱数据进行赤潮水体检测和赤潮种类识别的方法。 展开更多
关键词 成像高光谱数据 反射率曲线 赤潮检测 生物种类 航空遥感
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基于偏最小二乘法的巢湖悬浮物浓度反演 被引量：23
17
作者 刘忠华 李云梅 +5 位作者 吕恒 徐祎凡 徐昕 黄家柱 檀静 郭宇龙 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期357-365,共9页
悬浮物浓度是水质评价的重要参数.对2009年6月巢湖实测的高光谱数据进行小波变换以去除数据冗余,减少建模时间.考虑到不同的小波基函数和分解尺度对数据压缩的影响,采用3个指标作为评价标准,最终选择小波基函数为Db4,分解尺度为4的小波... 悬浮物浓度是水质评价的重要参数.对2009年6月巢湖实测的高光谱数据进行小波变换以去除数据冗余,减少建模时间.考虑到不同的小波基函数和分解尺度对数据压缩的影响,采用3个指标作为评价标准,最终选择小波基函数为Db4,分解尺度为4的小波变换,经小波变换后,原来的451个波段的光谱数据压缩为34个特征变量.利用小波变换后的光谱数据建立了悬浮物浓度反演的偏最小二乘法(PLS)模型,其中20个样本用于建模,9个样本用于验证,结果表明:当主成分个数为3时,PLS模型具有最佳的效果,此时模型的R2为0.93,R2(pred)为0.89,PRESS为3.29,3个主成分累积解释了98.60%的自变量信息和92.37%的因变量信息.此外,PLS模型能够充分利用高光谱数据信息,具有较高的精度和稳定性(R2=0.93,RMSE=4.77mg/L,MAPE=9.02%).通过与单波段模型、光谱一阶微分模型及波段比值模型的对比分析得出,PLS模型无论是从建模样本精度还是验证样本的误差方面均高于传统的经验模型,适合于利用高光谱数据进行悬浮物浓度的反演. 展开更多
关键词 小波变换 偏最小二乘法 高光谱数据 悬浮物 巢湖
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基于高光谱数据和MODIS影像的鄱阳湖悬浮泥沙浓度估算 被引量：20
18
作者 刘茜 David G Rossiter 《遥感技术与应用》 CSCD 2008年第1期7-11,I0002,共6页
本文旨在寻找悬浮泥沙浓度的MODIS遥感影像估算模型,并利用实测的高光谱数据对其敏感波段和反演模型进行测试和验证。以鄱阳湖为研究区域,利用光谱数据进行分析,为利用遥感影像建模提供依据。进一步利用同步进行的鄱阳湖水质采样分析与M... 本文旨在寻找悬浮泥沙浓度的MODIS遥感影像估算模型,并利用实测的高光谱数据对其敏感波段和反演模型进行测试和验证。以鄱阳湖为研究区域,利用光谱数据进行分析,为利用遥感影像建模提供依据。进一步利用同步进行的鄱阳湖水质采样分析与MODIS影像中等分辨率各个波段反射率及其组合进行相关分析,寻找反演悬浮泥沙浓度的敏感波段。实验表明,MODIS的第一波段反射率对于悬浮泥沙浓度有很好的匹配(R2=0.91;n=25),进而建立了鄱阳湖地区的悬浮泥沙浓度遥感定量估算模型。利用估算模型和鄱阳湖地区历史MODIS影像,得到了鄱阳湖悬浮泥沙浓度分布图。基于对汛期鄱阳湖悬浮泥沙浓度的连续监测,可对长江倒灌入鄱阳湖现象的形态进行观测。 展开更多
关键词 悬浮泥沙浓度 MODIS 高光谱数据 鄱阳湖 长江倒灌
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耦合机器学习和机载高光谱数据的土壤含水量估算 被引量：21
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作者 田美玲 葛翔宇 +2 位作者 丁建丽 王敬哲 张振华 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第9期223-232,共10页
准确估算土壤含水量(SMC),对干旱区的精准农业、水资源管理具有重要意义。针对传统估算方法和野外测量耗时、费力的问题,通过无人机平台获取新疆阜康市冬小麦样地的高光谱影像数据,分别利用一阶导数、二阶导数、吸光度、吸光度一阶导数(... 准确估算土壤含水量(SMC),对干旱区的精准农业、水资源管理具有重要意义。针对传统估算方法和野外测量耗时、费力的问题,通过无人机平台获取新疆阜康市冬小麦样地的高光谱影像数据,分别利用一阶导数、二阶导数、吸光度、吸光度一阶导数(FDA)、吸光度二阶导数对原始高光谱数据进行预处理;采用随机森林(RF)、梯度提升回归树(GBRT)和极端梯度提升(XGBoost)三种算法进行特征变量重要性遴选,基于地理加权回归(GWR)建立模型。结果表明:FDA的预处理效果最佳,以FDA-GBRT为基础的模型效果最优,建模集与验证集的决定系数(R2)分别为0.890、0.891,四分位数间隔为3.490;GBRT算法相较于RF和XGBoost算法优势较为突出,多数模型建模集与验证集的R^2均大于0.600;GWR模型对SMC的预测建模有效,可为干旱区农业生态系统的管理与保护提供理论支撑。 展开更多
关键词 土壤含水量 无人机 高光谱数据 机器学习 地理加权回归模型
原文传递
基于高光谱数据的叶面积指数遥感反演 被引量：21
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作者 李子扬 钱永刚 +4 位作者 申庆丰 王宁 刘耀开 马灵玲 孔祥生 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期944-949,共6页
文中耦合叶片辐射传输模型(PROSPECT)和冠层辐射传输模型(SAILH),基于高光谱载荷通道设置,模拟高光谱冠层反射率数据;利用模拟数据深入分析了不同植被指数与叶面积指数之间的敏感性;通过敏感性分析发现改进型叶绿素吸收植被指数(MCARI2... 文中耦合叶片辐射传输模型(PROSPECT)和冠层辐射传输模型(SAILH),基于高光谱载荷通道设置,模拟高光谱冠层反射率数据;利用模拟数据深入分析了不同植被指数与叶面积指数之间的敏感性;通过敏感性分析发现改进型叶绿素吸收植被指数(MCARI2)具备抗土壤背景因素的影响能力,而且对叶面积指数较为敏感,因此该研究建立植被指数MCARI2与叶面积指数之间的经验统计模型,并用于高光谱数据进行叶面积指数反演;最后利用飞行同步测量的叶面积指数对反演模型进行精度分析。结果表明:相比实测叶面积指数,文中建立的反演模型约低估0.42,该反演模型能够较好的反映出地物真实叶面积指数。 展开更多
关键词 叶面积指数 植被指数 高光谱数据
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