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不稳定分层海洋湍流对厄米-高斯光通信系统的影响 被引量:1
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作者 丁桂璇 杜星 +3 位作者 杜浩 王生 敖磊 李崔春 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期105-112,共8页
推导了不稳定分层海洋湍流下厄米-高斯光束闪烁指数的理论公式,以及考虑海洋湍流和瞄准误差综合影响下UWOC系统信道系数的概率分布函数,进一步推导了系统主要性能参数即误码率、信道容量和中断概率的理论计算公式,并采用高斯-厄米正交... 推导了不稳定分层海洋湍流下厄米-高斯光束闪烁指数的理论公式,以及考虑海洋湍流和瞄准误差综合影响下UWOC系统信道系数的概率分布函数,进一步推导了系统主要性能参数即误码率、信道容量和中断概率的理论计算公式,并采用高斯-厄米正交积分近似方法求得3个性能参数的闭合表达式,仿真分析了不稳定分层和稳定分层湍流情况下,光束模数、传输距离、海洋湍流参数和瞄准误差对系统的平均误码率、平均信道容量和中断概率的影响。结果表明:相比于稳定分层,不稳定分层的系统计算误差更小;当盐度波动占主导时,系统性能更好;随着均方温度耗散率增大、湍流动能耗散率减小、瞄准误差增大,系统信道容量减小,中断概率增大。本研究结果可为厄米-高斯光在水下光通信领域的应用提供参考。 展开更多
关键词 海洋光学 厄米-高斯光束 不稳定分层 海洋湍流 水下光通信
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海洋湍流中厄米-高斯光束的传输特性研究 被引量:1
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作者 杜星 丁桂璇 +2 位作者 杜浩 王生 冯慧 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第24期31-38,共8页
研究了海洋湍流中部分相干厄米-高斯光束的传输特性。首先,根据广义惠更斯-菲涅耳原理,建立了海洋湍流中厄米-高斯光束的强度分析模型。然后,推导了海洋湍流中厄米-高斯光束的均方束腰宽、瑞利区间和湍流距离的表达式。最后,对海洋湍流... 研究了海洋湍流中部分相干厄米-高斯光束的传输特性。首先,根据广义惠更斯-菲涅耳原理,建立了海洋湍流中厄米-高斯光束的强度分析模型。然后,推导了海洋湍流中厄米-高斯光束的均方束腰宽、瑞利区间和湍流距离的表达式。最后,对海洋湍流中厄米-高斯光束的均方束腰宽、瑞利区间和湍流距离进行仿真分析。仿真结果表明,均方束腰宽随着均方温度耗散率和温度与盐度相对参数的增大而增加,随着湍流动能耗散率的增大而减小。此外,瑞利区间和湍流距离都随着厄米-高斯光束的阶数的增加而增大。该研究可以为水下光通信研究提供理论依据。 展开更多
关键词 水下光通信 厄米-高斯光束 海洋湍流 传输特性
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基于改进U-Net的珊瑚礁底栖物质信息提取方法
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作者 傅杨淦 朱岚巍 +1 位作者 吴虹蓉 陈方 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期231-242,共12页
珊瑚礁底栖物质信息提取在珊瑚礁遥感监测领域具有重要意义。SVM、最大似然法等传统珊瑚礁底栖物质信息提取方法存在精度不高、不够自动化、时间成本较高等问题。目前深度学习方法在语义分割领域已有广泛应用,且取得了较好的效果,为此,... 珊瑚礁底栖物质信息提取在珊瑚礁遥感监测领域具有重要意义。SVM、最大似然法等传统珊瑚礁底栖物质信息提取方法存在精度不高、不够自动化、时间成本较高等问题。目前深度学习方法在语义分割领域已有广泛应用,且取得了较好的效果,为此,利用深度学习技术设计一种基于改进U-Net的分割网络模型,以进行珊瑚礁底栖物质信息提取。为了保留分割细节,对编码器的每个层级设置一种多输入的方式。将ResNet34的残差部分结构作为网络的编码器,以提取更丰富的特征。结合分解卷积、注意力机制和通道混洗操作设计一种新的特征提取块,并将其代替编码器、底层和解码器中的普通卷积层。同时,通过注意力机制来改善U-Net模型的远跳连接,对权重进行调整,以提高分割精度。在三亚地区的GF-2多光谱遥感影像上进行实验,提取的地物类别分别为健康珊瑚礁、白化珊瑚礁、藻类混合物、沙、浪花、深海区和陆地,通过面向对象方法并结合Google Earth影像进行目视解译以修订建立数据集。实验结果表明,该模型的平均交并比和平均F1值分别达到67.17%和78.7%,与常用的分割模型相比,其在视觉效果和评价指标上更优,消融实验结果也验证了改进模块的有效性。 展开更多
关键词 珊瑚礁 遥感影像 图像分割 远跳连接 通道混洗 注意力机制
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海洋环境时空过程数据多维表达技术研究
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作者 牛馨卿 张新 +1 位作者 王雷 黄姿伶 《测绘与空间地理信息》 2023年第9期39-42,共4页
时空动态过程是海洋的重要特征,海洋数据的多维表达是海洋环境时空过程要素和现象的空间认知与知识挖掘的重要研究内容。传统GIS很难分析和处理处于虚拟地理空间下以海洋大数据为载体的信息流动的虚拟海洋环境空间的复杂地理要素与地理... 时空动态过程是海洋的重要特征,海洋数据的多维表达是海洋环境时空过程要素和现象的空间认知与知识挖掘的重要研究内容。传统GIS很难分析和处理处于虚拟地理空间下以海洋大数据为载体的信息流动的虚拟海洋环境空间的复杂地理要素与地理现象。本文从虚拟海洋环境和抽象坐标海洋空间环境相结合的角度,提出了基于数字地球模型的虚拟海洋环境构建方法,实现了基于抽象坐标系统的海洋实体空间对象数据和虚拟海洋生态环境对象数据的一体化集成;设计了一维、二维海洋环境数据时空过程表达技术方案;研发了三维海洋环境时空动态数据结构与过程表达计算引擎,实现了海洋环境要素场的单层要素场过程和多层动态过程模拟等多维表达方式。最后,结合我国智慧海洋建设,提出了关于未来发展方向与研究重点的认识与建议。 展开更多
关键词 海洋环境 时空过程 多维表达 数字海洋
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中国陆地区域GF-1 WFV地表反射率产品
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作者 佘文庆 张兆明 +3 位作者 彭燕 何国金 龙腾飞 王桂周 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期2206-2218,共13页
高分一号卫星(GF-1)搭载的WFV传感器具有高空间分辨率和宽幅成像能力,是资源调查和生态环境保护等领域的重要数据源。目前GF-1 WFV数据仅提供L1级标准化产品,缺少地表反射率产品,而大多数定量遥感研究都是建立在地表反射率产品的基础上... 高分一号卫星(GF-1)搭载的WFV传感器具有高空间分辨率和宽幅成像能力,是资源调查和生态环境保护等领域的重要数据源。目前GF-1 WFV数据仅提供L1级标准化产品,缺少地表反射率产品,而大多数定量遥感研究都是建立在地表反射率产品的基础上。为了研发GF-1 WFV地表反射率产品,本文提出一种基于多源MODIS AOD空间融合和动态查找表的6S大气校正算法并生产和共享中国陆地区域2020年GF-1 WFV地表反射率产品。在产品精度验证方面,通过比较大气校正前后的影像质量、直方图和典型地物反射率差异并利用同步过境的Landsat 8 OLI地表反射率产品和地面实测数据进行定量验证。精度验证和分析结果表明,经过大气校正后的影像质量改善明显,与Landsat 8 OLI地表反射率产品具有良好的一致性。基于实测地表反射率数据的精度验证结果表明蓝、绿、红和近红外波段的均方根误差(Root Mean Square Error)分别为1.21%、1.53%、1.26%和6.14%。研究结果表明,研发的GF-1 WFV地表反射率产品的质量可靠且产品算法具有自动化和业务化的生产能力。 展开更多
关键词 遥感 GF-1 WFV 地表反射率 大气校正 6S模型 空间融合 动态查找表 中国陆地区域
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基于Sentinel-2的海南耕地复种指数监测及时空变化分析 被引量:2
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作者 郭佳炜 叶回春 +4 位作者 聂超甲 崔贝 黄文江 刘付程 邹彦龙 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2022年第5期1128-1139,共12页
海南是发展热带特色高效农业的黄金宝地,开展高时空分辨率耕地复种指数遥感监测与时空变化分析对海南农业生产管理具有重要意义。基于Sentinel-2数据,利用最大值合成法和Savitzky-Golay滤波对NDVI时间序列曲线作平滑重构,结合二次差分... 海南是发展热带特色高效农业的黄金宝地,开展高时空分辨率耕地复种指数遥感监测与时空变化分析对海南农业生产管理具有重要意义。基于Sentinel-2数据,利用最大值合成法和Savitzky-Golay滤波对NDVI时间序列曲线作平滑重构,结合二次差分法计算2016—2020年海南耕地复种指数,分析海南省耕地复种指数的时空演变特征。结果表明:通过2020年地面调查数据验证,海南耕地复种指数提取总体精度达91.94%,Kappa系数为0.88。海南省耕地复种指数从2016年1.53提升到2020年1.66,提高了0.13。从2016年到2020年单季种植面积占比增加了6.10%,两季种植面积占比减少了2.65%,三季种植面积占比增加了5.10%,休耕或抛荒耕地面积占比减少了5.60%。海南省各市县耕地复种指数在1.28—1.96区间内,其中海口市、三亚市、东方市、临高县等地区耕地复种指数上升,而琼海市、万宁市、琼中县等地区耕地复种指数下降。研究结果可为海南农业部门合理调整休耕、开垦方案等政策,实施热带高效农业可持续发展战略提供数据和决策支撑。 展开更多
关键词 耕地复种指数 Savitzky-Golay滤波 Sentinel-2数据 时空变化
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面向对象的三亚珊瑚礁底质信息提取 被引量:1
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作者 吴虹蓉 朱岚巍 施冬 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2022年第9期63-67,共5页
珊瑚礁对于海洋生态环境研究具有重要意义,通过分析珊瑚礁底栖物质的分布及健康状况,可以对珊瑚礁生态环境进行评估。本文提出了一种基于面向对象的图像分类方法,通过试验确定不同地貌的最优分割尺度,其中陆地和深海的最优分割尺度为150... 珊瑚礁对于海洋生态环境研究具有重要意义,通过分析珊瑚礁底栖物质的分布及健康状况,可以对珊瑚礁生态环境进行评估。本文提出了一种基于面向对象的图像分类方法,通过试验确定不同地貌的最优分割尺度,其中陆地和深海的最优分割尺度为150,各类底栖物质的最优分割尺度为30。以Sentinel-2A卫星遥感影像为例,提取海南三亚珊瑚礁自然保护区的珊瑚礁底栖物质,并使用混淆矩阵对提取结果进行精度评估。结果表明,底栖物质提取总体分类精度为87.91%,Kappa系数为0.83。面向对象分类方法可有效结合珊瑚礁底栖物质的纹理特征和光谱特征,并充分利用遥感影像不同波段的组合特性,可为三亚珊瑚礁保护管理提供方法支撑。 展开更多
关键词 珊瑚礁 面向对象 分类体系 遥感影像 精度评估
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