人工蜂群算法优化的SVM遥感影像分类 被引量：23

1

作者 李楠 朱秀芳 +1 位作者 潘耀忠 詹培 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期559-569,共11页

SVM分类器的参数设定对分类精度有着显著的影响,针对现有人工智能算法优化参数易陷入局部最优的现状,提出了一种基于人工蜂群算法改进SVM参数的遥感分类方法(ABC-SVM)。该方法模仿蜜蜂采蜜的行为,以训练样本的交叉验证精度代表蜜源的丰... SVM分类器的参数设定对分类精度有着显著的影响,针对现有人工智能算法优化参数易陷入局部最优的现状,提出了一种基于人工蜂群算法改进SVM参数的遥感分类方法(ABC-SVM)。该方法模仿蜜蜂采蜜的行为,以训练样本的交叉验证精度代表蜜源的丰富程度,通过蜂群的分工协作搜索出最优蜜源(即SVM分类器最优参数),最终利用参数优化后的SVM分类器实现遥感影像的分类。本文先后比较了3种人工智能算法(包括人工蜂群算法优化的SVM(ABC-SVM)、遗传算法GA(Genetic Algorithm)优化的SVM(GA-SVM)、粒子群算法PSO(Practical Swarm Optimization)优化的SVM(PSO-SVM))在UCI标准数据集上的分类精度和效率,以及3种人工智能算法优化的SVM算法与未经优化参数的SVM算法在遥感影像上分类的差异。结果显示:(1)在利用UCI数据集测试3种人工智能算法优化的SVM算法的结果中,ABC-SVM显示出更高的分类精度、更高的适应度和更快的收敛速度;(2)在利用遥感影像验证4种分类算法精度的结果中,人工智能算法优化后的SVM比未经参数优化的SVM算法的分类精度更高;其中,ABC-SVM分类精度最高,分别比遗传算法、粒子群算法的结果高1.67%、1.50%。 展开更多

关键词 人工蜂群算法 支持向量机SVM 遥感影像 分类

原文传递

洪水灾害风险分析进展与展望 被引量：19

2

作者 孙章丽 朱秀芳 +1 位作者 潘耀忠 刘宪锋 《灾害学》 CSCD 2017年第3期125-130,136,共7页

洪水灾害是目前国际上面临的主要灾害之一,洪灾风险分析是减轻灾害损失与影响的重要途径。在前人研究总结的基础上,分析了洪灾风险概念与内涵,介绍了洪灾风险发展历程,从历史数据、系统指标,以及遥感数据的角度总结了洪灾风险分析模型... 洪水灾害是目前国际上面临的主要灾害之一,洪灾风险分析是减轻灾害损失与影响的重要途径。在前人研究总结的基础上,分析了洪灾风险概念与内涵,介绍了洪灾风险发展历程,从历史数据、系统指标,以及遥感数据的角度总结了洪灾风险分析模型与方法,并介绍了其中常用模型与方法的特点与不足,包括概率统计法,情景模拟法,神经网络模型等。最后基于目前洪灾风险分析的挑战与不足,从4个方面对其未来发展方向进行了展望,即明晰洪灾机理研究、拓展洪灾风险分析模型与方法、加强3S技术在洪灾风险分析中的应用,以及加强综合灾害风险的研究。 展开更多

关键词 洪水灾害 风险分析 研究进展 研究展望

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地表太阳辐射经验值对参考作物需水量计算的影响 被引量：12

3

作者 夏兴生 朱秀芳 +1 位作者 潘耀忠 张锦水 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期254-266,共13页

针对中国太阳辐射站点观测数据较少的客观条件,以联合国粮农组织(FAO)建议的通过Angstrom公式及其参数计算的地表太阳辐射(Rs-c)对中国九大农业区基于Penman-Monteith(PM)公式计算的参考作物需水量(ET0-PM)的影响为目标,利用中国地面气... 针对中国太阳辐射站点观测数据较少的客观条件,以联合国粮农组织(FAO)建议的通过Angstrom公式及其参数计算的地表太阳辐射(Rs-c)对中国九大农业区基于Penman-Monteith(PM)公式计算的参考作物需水量(ET0-PM)的影响为目标,利用中国地面气候资料月值数据集和中国辐射月值数据集中的112个站点1957年1月—2017年3月的气象要素逐月有效观测日均值数据,通过对比分析和相关分析,讨论了站点Rs-c与观测的地表太阳辐射(Rs-o)的时空差异,以及二者分别输入PM公式获得的ET0-c和ET0-o的时空差异。结果表明:基于年内时空尺度的各农业区Rs-c和Rs-o存在显著且不稳定的差异,Rs-c直接替代Rs-o参与计算ET0-c可能出现较大的误差。基于Rs-c和Rs-o分别计算的ET0-c和ET0-o,无论是在全国,还是各个农业区,均存在显著的线性相关性,R2超过0.67,ET0-c平均值只有0.06~0.26 mm/d的误差。考虑中国的农业地域类型,应对北方地区的“春旱”灌溉需求,可以直接以Rs-c计算获得ET0-c,而在全国范围内的夏季“伏旱”期,输入Rs-c计算的ET0-c比输入Rs-o计算的ET0-o偏大。在高精度的节水农业应用中,建议研究相应的校正模型对夏季ET0-c进行校准。 展开更多

关键词 参考作物需水量 太阳辐射 PENMAN-MONTEITH公式 差异性分析 中国 农业区

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基于物质量评估的贵州南部地区生态系统服务及其县域差异比较 被引量：14

4

作者 唐玉芝 邵全琴 +4 位作者 曹巍 杨帆 刘璐璐 吴丹 周书贵 《地理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2018年第1期122-134,共13页

以贵州南部地区为例,对涵养水源、固碳释氧、净化大气环境、保育土壤和生物多样性保护5个功能类别共14项指标的生态系统服务物质量进行了区域尺度和县域尺度上的估算。结果表明：（1）贵州南部地区林草生态系统年调节水量145.41×10... 以贵州南部地区为例,对涵养水源、固碳释氧、净化大气环境、保育土壤和生物多样性保护5个功能类别共14项指标的生态系统服务物质量进行了区域尺度和县域尺度上的估算。结果表明：（1）贵州南部地区林草生态系统年调节水量145.41×10~8m^3,年固碳量和年释氧量分别为819.96×10~4t和1 538.48×10~4t,年提供负离子达2.32×10^（25）个,年吸收二氧化硫（SO_2）、氟化物（F）、氮氧化物（NO_X）分别达到58.07×10~4t、1.29×10~4t和7.76×10~4t,年滞尘量1.04×10~8t,年固土总量9.07×10~8t,年保育N、P、K以及有机质量分别为184.81×10~4t、59.26×10~4t、1 138.80×10~4t以及4 045.85×1~04t,平均生物多样性综合评价指数为54.87;（2）各类生态系统服务物质量均表现出明显的空间分布趋势,整体表现为东高西低,南高北低;（3）县域尺度上,黎平县、榕江县、从江县和望谟县提供的生态系统服务物质量最多,普定县、三穗县、长顺县和丹寨县则最少;就生态系统服务供给能力而言,雷山县、望谟县、榕江县和从江县最强,兴仁县、普定县、长顺县和贞丰县则最弱。 展开更多

关键词 生态系统服务 物质量评估方法 贵州南部地区 县域尺度

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土地利用景观格局对城市内涝灾害风险的影响研究 被引量：13

5

作者 唐钰嫣 潘耀忠 +5 位作者 范津津 陈燕 王锣洋 张煜洲 王品 胡潭高 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2021年第12期1-11,共11页

土地利用景观格局(类型以及空间配置)变化是诱发城市内涝灾害的重要原因,探究其对城市内涝灾害风险的影响具有重要意义。以杭州市临安建成区为例,提取含有内涝点的子汇水区作为研究样本,采用指标体系方法评估城市内涝灾害风险,并计算区... 土地利用景观格局(类型以及空间配置)变化是诱发城市内涝灾害的重要原因,探究其对城市内涝灾害风险的影响具有重要意义。以杭州市临安建成区为例,提取含有内涝点的子汇水区作为研究样本,采用指标体系方法评估城市内涝灾害风险,并计算区域内最大斑块面积比例等5个典型景观格局指数,同时结合不透水率、植被覆盖度及地形地势等影响因子,运用统计分析方法,分析土地利用景观格局对城市内涝灾害风险的影响。结果显示:(1)在土地利用类型方面,对内涝灾害风险影响的重要性程度依次为:林地>住宅用地>工矿用地;(2)在景观格局特征方面,建设用地斑块的聚集度越高、破碎度越低,内涝灾害风险就越高,绿地斑块对内涝风险的影响则相反;(3)地形地势以及人为因素等其他影响因子对城市内涝灾害风险也会产生显著影响,其中不透水率越高、地表粗糙度越低,内涝灾害风险就越大。研究结果表明通过优化城市景观格局以及合理配置土地资源可以有效降低城市内涝灾害风险。 展开更多

关键词 城市内涝 景观格局 灾害风险 杭州临安 极端降水 降雨 土地利用 影响因素

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基于多源数据的河南省GDP空间化 被引量：10

6

作者 肖国峰 朱秀芳 +1 位作者 蔡毅 孙章丽 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期232-238,共7页

随着社会经济的快速发展,以县区为单位统计的GDP数据不能客观反映县级内部地区的经济差异,对GDP统计数据进行空间化是解决该问题的手段之一.本文以河南省为例,在GIS平台下采用分产业建模方式,结合土地利用数据、人口数据、DMSP/OLS数据... 随着社会经济的快速发展,以县区为单位统计的GDP数据不能客观反映县级内部地区的经济差异,对GDP统计数据进行空间化是解决该问题的手段之一.本文以河南省为例,在GIS平台下采用分产业建模方式,结合土地利用数据、人口数据、DMSP/OLS数据、GDP统计数据,利用相关分析和回归分析的方法,实现GDP的空间化.结果表明,第一产业与土地利用类型有密切的线性关系;第二、三产业之和与人口数据、DMSP/OLS数据都有很好的相关性,将人口数据与DMSP/OLS数据相结合构建的综合因子与GDP_(2,3)之间的相关性更好,相关系数为0.949,R2为0.901.利用综合因子与第二、三产业GDP数据回归建模,可以提高第二、三产业空间化的精度.验证结果显示乡镇尺度模拟值与统计值之间的平均相对误差为10.34%,本研究的模型具有较高的精度.空间化后的GDP的密度图能够反映地区内部的经济情况,对研究该地区的经济空间差异有一定的价值. 展开更多

关键词 GDP空间化 DMSP/OLS数据 土地利用数据 人口数据

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农业分区框架下Hargreaves-Samani公式的逐月回归修正 被引量：4

7

作者 夏兴生 潘耀忠 +1 位作者 朱秀芳 张锦水 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期258-267,共10页

为验证中国农业综合分区框架下Hargreaves-Samani(HS)公式线性回归修正方案的适用性,利用中国气象数据网发布的124个站点1957—2016年的逐月有效日平均气压、平均最低气温、平均最高气温、平均风速、平均水汽压、月总太阳辐射数据及站... 为验证中国农业综合分区框架下Hargreaves-Samani(HS)公式线性回归修正方案的适用性,利用中国气象数据网发布的124个站点1957—2016年的逐月有效日平均气压、平均最低气温、平均最高气温、平均风速、平均水汽压、月总太阳辐射数据及站点经纬度数据,首先,分别基于Penman-Monteith(PM)公式和HS公式计算了各站点多年逐月的参考作物需水量ET0-PM和ET0-HS。然后,以ET0-PM为真值,基于1957—2010年的逐月ET0-PM和ET0-HS,利用线性回归分析方法获取了中国38个农业管理子区的HS公式校正系数a、b,并以2011—2016年为验证年份,通过比较ET0-HS校正前后的相对误差变化,验证了HS公式线性回归校正方法在中国农业区的适用性,并结合验证年份的具体误差结果,确定了各农业区HS公式校正系数a、b的逐月最优取值。结果表明:大部分农业区的大部分月份ET0-PM与ET0-HS的相关系数超过0.6,可以进行ET0-HS的回归校正;回归校正得到的系数a存在显著的季节变化规律,系数b则表现较为平稳;系数a、b的大小及变化说明了ET0-PM和ET0-HS彼此之间存在差异,且季节性明显;校正前后的ET0-HS均存在不同程度的相对误差,但校正后的ET0-HS的误差范围已经显著缩小;在具体的验证应用中,校正后的ET0-HS并不完全是最优结果,实践中系数a、b的优选使用才是最佳方案。本研究验证的HS公式线性回归校正方法是实践中简便、可行的方案,对大尺度区域快速获得较高精度的参考作物需水量具有实际意义和推广价值。 展开更多

关键词 参考作物需水量 Hargreaves-Samani公式 线性回归校正 PENMAN-MONTEITH公式 中国

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基于主成分分析的城市内涝灾害风险评估--以杭州市临安区为例 被引量：5

8

作者 叶瑞峰 潘耀忠 +5 位作者 唐钰嫣 杨可欣 鲁婉婷 陈燕 林嘉怡 胡潭高 《杭州师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第3期320-326,共7页

城市内涝灾害风险评估对灾害预警和风险防范具有重要指导意义.结合灾害风险理论,以浙江省杭州市临安城区为例,选取致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性及防灾减灾能力等代表性指标,采用GIS空间分析和主成分分析方法进行风险评... 城市内涝灾害风险评估对灾害预警和风险防范具有重要指导意义.结合灾害风险理论,以浙江省杭州市临安城区为例,选取致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性及防灾减灾能力等代表性指标,采用GIS空间分析和主成分分析方法进行风险评估,最终生成以200 m×200 m栅格为基本评价单元的城市内涝灾害风险评估结果.结果显示:临安城区总体内涝风险较低,高风险区域面积约占3.9%,零散分布于锦城街道、玲珑街道等老城区低洼地带;青山湖街道等部分新城区受城市建设尚未完成的影响,风险等级相对较高. 展开更多

关键词 城市内涝 风险评估 主成分分析 GIS空间分析 临安区

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一种基于趋势单产和遥感修正模型的混合估产模型 被引量：4

9

作者 陈昌为 朱秀芳 +1 位作者 蔡毅 郭航 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1792-1801,共10页

【目的】在分析国内外农作物估产方法的相关研究进展基础上,将传统统计估产方法和遥感估产方法相结合,提出一种新的混合估产模型。【方法】该模型由趋势单产、遥感修正单产和随机误差项三部分组成,其中趋势单产利用历史长时间序列的单... 【目的】在分析国内外农作物估产方法的相关研究进展基础上,将传统统计估产方法和遥感估产方法相结合,提出一种新的混合估产模型。【方法】该模型由趋势单产、遥感修正单产和随机误差项三部分组成,其中趋势单产利用历史长时间序列的单产统计数据,通过多项式回归的方法结合ARIMA模型修正得到,遥感修正单产利用3个作物关键生育期NDVI和实测单产多元回归得到。为验证所提出估产方法的可行性和精度,利用2015年冬小麦关键生育期的三景环境卫星遥感影像和冬小麦实测地块单产数据以及近30年(1985—2014年)北京市各区县的冬小麦单产数据,对2015年的北京市的冬小麦单产进行估算,与真实值(2015年单产统计数据)对比。【结果】混合估产模型对北京市的冬小麦单产预测精度达到98.7%,各区县估产精度均超过90%,除房山(90.3%)外,各县单产预测相对精度均超过95%;传统趋势单产模型对北京市的冬小麦单产预测精度达到94.75%,但在区县尺度上,传统估产模型预测精度较低,对房山区的估产精度不足80%;引入ARIMA模型可以提高传统趋势单产模型的精度。修正后的趋势单产模型冬小麦单产预测精度平均提高了1.59%。本文建立的遥感修正模型,利用三景遥感影像修正结果最优,此方法使冬小麦估产精度整体提升3.55%,尤其是房山、平谷等区县,精度明显提升。【结论】该模型在市级尺度和县级尺度上预测冬小麦单产均取得较高精度,充分考虑冬小麦时间尺度和空间尺度上的变化,对农作物估产有一定的指导意义。 展开更多

关键词 估产模型 冬小麦 ARIMA模型 归一化植被指数

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基于遥感生态指数的矿业城市生态环境时空变异分析

10

作者 滕永佳 阎跃观 +2 位作者 郭伟 李凯 赵传武 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第9期213-222,共10页

随着东部煤炭资源枯竭与开采重心战略西移,东部矿业城市的绿色转型发展对生态环境质量评价提出了新要求。当前相关研究多集中于西部集约化高强度采区,相关方法和经验对东部矿业城市的适用性研究较少。其次,目前基于统计结果的矿区生态... 随着东部煤炭资源枯竭与开采重心战略西移,东部矿业城市的绿色转型发展对生态环境质量评价提出了新要求。当前相关研究多集中于西部集约化高强度采区,相关方法和经验对东部矿业城市的适用性研究较少。其次,目前基于统计结果的矿区生态环境研究尚无法提供空间异质性的定量分析。再者,在较小开采强度下,煤矿开采本身对环境的影响存在争议,而煤炭储存、运输的生态效应并没有得到较多关注。本研究利用2013—2020年Landsat遥感影像,以工矿城市峰峰矿区为研究区,构建遥感生态指数模型(Remote Sensing Ecology Index,RSEI),耦合景观生态指数,对研究区生态环境质量的时空变化和空间异质性进行了定量分析,研究了当地煤炭采—储—运过程的生态效应,并分析了驱动因素。结果表明:2013—2020年峰峰矿区生境质量呈现小幅度波动变化,但结构配置明显优化;景观指数分析表明,RSEI各等级空间异质性加强,非均衡分布现象更为明显;煤炭采—储—运过程对生态环境及其稳定性具有一定的扰动作用,煤炭开采的环境效应不强,储存与运输过程的生态影响呈现梯度特征;峰峰矿区RSEI与高程、坡度、植被覆盖有较稳定的正相关关系,与灯光指数有较稳定的负相关关系。研究成果可为我国东部矿业城市生态环境分析和协调可持续发展提供科学参考。 展开更多

关键词 遥感 矿业城市 生态环境 景观生态指数

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房屋倒损评估中统计抽样方法的对比分析 被引量：1

11

作者 蔡毅 朱秀芳 +1 位作者 汤童 李宜展 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期235-241,共7页

以2014年云南鲁甸地震为例,结合遥感技术对比分析简单随机抽样、分层随机抽样、整群随机抽样在地震房屋倒损抽样调查中的适用性.结果表明:1)简单随机抽样精度最高且稳定性最好,总体精度达98.96%,各类型房屋倒损精度超过97.00%.但过于分... 以2014年云南鲁甸地震为例,结合遥感技术对比分析简单随机抽样、分层随机抽样、整群随机抽样在地震房屋倒损抽样调查中的适用性.结果表明:1)简单随机抽样精度最高且稳定性最好,总体精度达98.96%,各类型房屋倒损精度超过97.00%.但过于分散的样本点会使得调查成本非常高,特别是在道路不可通达时,需要考虑无回答样本的误差问题.2)以房屋结构或地震烈度为标识的分层随机抽样精度均较低,这可能是由于影响房屋损毁程度的因子较多,单一分层指标不能较好地反映目标的总体情况,难以体现分层优势.3)整群随机抽样是一种较为理想的抽样方式,其精度仅次于简单随机抽样,总体精度达93.31%,各类型房屋倒损精度均超过85.00%,而且该法有助于减少初级抽样单元数量,方便调查、节省成本.4)通过相关分析与回归分析发现,简单随机抽样、整群随机抽样的变异系数与房屋入样总量间均具有负相关关系,因此可根据实际精度要求,通过提高抽样比的方式降低变异系数来减小估计量方差. 展开更多

关键词 房屋倒损评估 抽样精度 简单随机抽样 分层随机抽样 整群随机抽样

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实测暴雨情景下子汇水区划分对溢流的影响研究

12

作者 陈燕 范津津 +5 位作者 潘耀忠 张煜洲 王锣洋 潘婧 王品 胡潭高 《中国防汛抗旱》 2022年第8期53-60,共8页

汇水区是城市雨洪模型建模过程中的重要输入参数,对于城市雨洪模型模拟精度具有重要影响。在多场次实测暴雨情景下,开展了排水管网为主、地形数据为主以及综合地形和管网数据3种汇水区划分方法对SWMM模型(Storm Water Management Model... 汇水区是城市雨洪模型建模过程中的重要输入参数,对于城市雨洪模型模拟精度具有重要影响。在多场次实测暴雨情景下,开展了排水管网为主、地形数据为主以及综合地形和管网数据3种汇水区划分方法对SWMM模型(Storm Water Management Model)溢流模拟结果的影响研究。研究结果表明,相较于其他的汇水区划分方法,综合地形和管网的汇水区划分方法得到的子汇水区结果最符合真实情景,其溢流模拟精度比以排水管网为主的汇水区划分方法平均提高了约6.29%,说明其更适合于城市雨洪模拟。 展开更多

关键词 数字高程模型 汇水区划分 SWMM 暴雨内涝 溢流

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