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基于神经网络的元胞自动机及模拟复杂土地利用系统 被引量:213
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作者 黎夏 叶嘉安 《地理研究》 CSCD 北大核心 2005年第1期19-27,共9页
本文提出了基于神经网络的元胞自动机 (CellularAutomata), 并将其用来模拟复杂的土地利用系统及其演变。国际上已经有许多利用元胞自动机进行城市模拟的研究, 但这些模型往往局限于模拟从非城市用地到城市用地的转变。模拟多种土地利... 本文提出了基于神经网络的元胞自动机 (CellularAutomata), 并将其用来模拟复杂的土地利用系统及其演变。国际上已经有许多利用元胞自动机进行城市模拟的研究, 但这些模型往往局限于模拟从非城市用地到城市用地的转变。模拟多种土地利用的动态系统比一般模拟城市演化要复杂得多, 需要使用许多空间变量和参数, 而确定模型的参数值和模型结构有很大困难。本文通过神经网络、元胞自动机和GIS相结合来进行土地利用的动态模拟, 并利用多时相的遥感分类图像来训练神经网络, 能十分方便地确定模型参数和模型结构, 消除常规模拟方法所带来的弊端。 展开更多
关键词 土地利用系统 复杂 城市演化 规模 城市用地 元胞自动机 模型结构 神经网络 类图 模拟
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约束性单元自动演化CA模型及可持续城市发展形态的模拟 被引量:173
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作者 黎夏 叶嘉安 《地理学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第4期289-298,共10页
单元自动演化CA可以大大增强GIS的空间模型能力,在国外被越来越多地应用于城市发展演化过程的模拟。本文探讨了如何通过CA与GIS的结合来进行可持续土地发展规划的新方法。提出了基于约束性的CA模型,具体分析了局部、区域... 单元自动演化CA可以大大增强GIS的空间模型能力,在国外被越来越多地应用于城市发展演化过程的模拟。本文探讨了如何通过CA与GIS的结合来进行可持续土地发展规划的新方法。提出了基于约束性的CA模型,具体分析了局部、区域以及全局约束性对CA模型结果的影响。并将灰度的概念引进CA模型中来反映状态连续的变化,克服常规CA模型的缺陷。将该模型应用于珠江三角洲地区来获得合理的城市发展空间布局。 展开更多
关键词 单元自动演化 可持续发展 约束性 城市发展
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基于神经网络的单元自动机CA及真实和忧化的城市模拟 被引量:179
3
作者 黎夏 叶嘉安 《地理学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期159-166,共8页
提出了一种基于神经网络的单元自动机(CA)。CA已被越来越多地应用在城市及其它地理现象的模拟中。CA模拟所碰到的最大问题是如何确定模型的结构和参数。模拟真实的城市涉及到使用许多空间变量和参数。当模型较复杂时,很难确定... 提出了一种基于神经网络的单元自动机(CA)。CA已被越来越多地应用在城市及其它地理现象的模拟中。CA模拟所碰到的最大问题是如何确定模型的结构和参数。模拟真实的城市涉及到使用许多空间变量和参数。当模型较复杂时,很难确定模型的参数值。本模型的结构较简单,模型的参数能通过对神经网络的训练来自动获取。分析表明,所提出的方法能获得更高的模拟精度,并能大大缩短寻找参数所需要的时间。通过筛选训练数据,本模型还可以进行优化的城市模拟,为城市规划提供参考依据。 展开更多
关键词 神经网络 单元自动机 城市模拟 地理信息系统 东莞市
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知识发现及地理元胞自动机 被引量:84
4
作者 黎夏 叶嘉安 《中国科学(D辑)》 CSCD 北大核心 2004年第9期865-872,共8页
提出了将数据挖掘技术应用于元胞自动机(CA)进行地理模拟的新方法. CA具有很强的模拟复杂系统的能力. CA的核心是如何定义转换规则, 但目前还没有很好定义转换规则的方法. 主要是采用启发式的方法来定义转换规则, 受主观因素影响很大. ... 提出了将数据挖掘技术应用于元胞自动机(CA)进行地理模拟的新方法. CA具有很强的模拟复杂系统的能力. CA的核心是如何定义转换规则, 但目前还没有很好定义转换规则的方法. 主要是采用启发式的方法来定义转换规则, 受主观因素影响很大. 而且, 这些转换规则基本是通过数学公式来隐含表达, 在反映复杂关系时有一定的局限性. 利用数据挖掘技术从GIS和遥感数据中发现知识, 自动找到CA的转换规则, 大大缩短了建模所需要的时间, 并改善了模拟效果. 展开更多
关键词 知识发现 元胞自动机 地理模拟 地理信息系统 知识挖掘 GIS
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主成分分析与Cellular Automata在空间决策与城市模拟中的应用 被引量:64
5
作者 黎夏 叶嘉安 《中国科学(D辑)》 CSCD 北大核心 2001年第8期683-690,共8页
探讨了多准则判断技术(MCE)在空间分析中所碰到的变量相关的问题.变量 之间的相关使得使用的权重不恰当,导致分析结果不合理.以城市发展的空间模拟为 例,指出了在一般的空间分析中所使用的因子有很大的相关性.提出了利用主成... 探讨了多准则判断技术(MCE)在空间分析中所碰到的变量相关的问题.变量 之间的相关使得使用的权重不恰当,导致分析结果不合理.以城市发展的空间模拟为 例,指出了在一般的空间分析中所使用的因子有很大的相关性.提出了利用主成分分 析与“理想点”的方法来解决这一问题.结合单元自动演化(Cellular Automata)和地理信息系统(GIS),将该方法应用在城市形态的优化模拟中. 展开更多
关键词 主成分分析 CellularAutomata 城市模拟 空间决策 单元自动演化模型 城市发展 GIS
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中国城市化的第四波 被引量:80
6
作者 叶嘉安 徐江 易虹 《城市规划》 CSSCI 北大核心 2006年第B11期13-18,共6页
建国以来,我国城市化经历了不同的发展阶段。尤其是1978年开始的改革开放对城市化进程、动因、模式都产生了深远影响。本文通过对我国城市化历程的回顾,将我国建国以来城市化划分为四个主要阶段(波),并对各阶段城市化的特征进行总结。... 建国以来,我国城市化经历了不同的发展阶段。尤其是1978年开始的改革开放对城市化进程、动因、模式都产生了深远影响。本文通过对我国城市化历程的回顾,将我国建国以来城市化划分为四个主要阶段(波),并对各阶段城市化的特征进行总结。在此基础上,提出我国城市化正进入快速发展的第四波,并对第四波城市化所面临的问题和挑战进行了分析。 展开更多
关键词 城市化 发展阶段 人口
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珠江三角洲经济发展、城市扩张与农田流失研究——以东莞市为例 被引量:57
7
作者 叶嘉安 黎夏 《经济地理》 CSSCI 北大核心 1999年第1期67-72,共6页
珠江三角洲自改革开放的20年来经历了巨大的发展,但也导致了城市的迅速扩张以及大量宝贵农田的流失。本文以珠江三角洲发展最快的城市之一的东莞为例探讨其经济发展、城市扩张以及农田流失的关系。研究发现了农田流失与不同阶段的经... 珠江三角洲自改革开放的20年来经历了巨大的发展,但也导致了城市的迅速扩张以及大量宝贵农田的流失。本文以珠江三角洲发展最快的城市之一的东莞为例探讨其经济发展、城市扩张以及农田流失的关系。研究发现了农田流失与不同阶段的经济发展有密切的关系。自进入90年代以来,由于房地产的过热发展,造成了农田的加速流失,严重浪费土地资源。珠江三角洲的农田流失与乡镇企业的发展,地方自主权的扩大,香港的影响,交通条件的改善以及土地管理等一系列因素有关。 展开更多
关键词 城市扩张 农田流失 可持续发展 珠江三角洲
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利用蚁群智能挖掘地理元胞自动机的转换规则 被引量:56
8
作者 刘小平 黎夏 +2 位作者 叶嘉安 何晋强 陶嘉 《中国科学(D辑)》 CSCD 北大核心 2007年第6期824-834,共11页
提出了基于蚁群智能算法(Ant Colony Optimization,ACO)的地理元胞自动机(ACO-CA).元胞自动机(CA)具有模拟和预测复杂的地理现象演变过程的能力.CA的核心是如何定义转换规则,但目前的方法所获取的转换规则大都是隐含的,是通过数学公式... 提出了基于蚁群智能算法(Ant Colony Optimization,ACO)的地理元胞自动机(ACO-CA).元胞自动机(CA)具有模拟和预测复杂的地理现象演变过程的能力.CA的核心是如何定义转换规则,但目前的方法所获取的转换规则大都是隐含的,是通过数学公式来表达.当研究区域较复杂时,确定CA的模型结构和参数有一定困难,需要使用智能式的方法获取有效的转换规则.提出了一种基于蚁群智能来自动获取地理元胞自动机转换规则的新方法.该方法所提取的转换规则毋需通过数学公式来表达,能更方便和准确地描述自然界中的复杂关系,并且这些规则比数学公式更容易让人理解.将ACO-CA应用于广州市的城市模拟实验中,取得了较好的结果.并与See5.0决策树模型进行了对比研究,对比实验结果表明:蚁群智能算法在提取CA转换规则时比See5.0模型更具有优势. 展开更多
关键词 蚁群算法 元胞自动机 地理模拟 人工智能
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基于遥感和 G I S 的辅助规划模型——以珠江三角洲可持续土地开发为例 被引量:35
9
作者 黎夏 叶嘉安 《遥感学报》 EI CSCD 1999年第3期215-219,T001,共6页
提出利用遥感和 G I S来获得合理的城市发展布局和减少浪费土地资源的新方法。该模型是根据环境经济学资源分配原理和可持续发展理论,通过遥感和 G I S的结合来实现。模型的核心就是保证在时间和空间上合理地安排土地资源。由此... 提出利用遥感和 G I S来获得合理的城市发展布局和减少浪费土地资源的新方法。该模型是根据环境经济学资源分配原理和可持续发展理论,通过遥感和 G I S的结合来实现。模型的核心就是保证在时间和空间上合理地安排土地资源。由此评价了珠江三角洲东莞市近年来的土地开发,获得了有意义的结果。并通过模型的运算,给出了规划期内的土地利用的优化方案,以减少浪费土地资源的现象。 展开更多
关键词 土地开发 遥感 GIS 规划模型 珠江三角洲
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利用案例推理(CBR)方法对雷达图像进行土地利用分类 被引量:26
10
作者 黎夏 叶嘉安 廖其芳 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期246-253,共8页
提出了基于案例推理 (CBR)的遥感分类的新方法。基于规则的专家系统被用来提高遥感分类的效率。但所涉及的规则可能多达上百或上千条 ,有的问题根本无法用规则来表达。CBR只是根据以往的案例进行推理 ,克服了基于规则的推理方法的不足 ... 提出了基于案例推理 (CBR)的遥感分类的新方法。基于规则的专家系统被用来提高遥感分类的效率。但所涉及的规则可能多达上百或上千条 ,有的问题根本无法用规则来表达。CBR只是根据以往的案例进行推理 ,克服了基于规则的推理方法的不足 ,可以用来解决一些复杂的资源环境问题。利用CBR和模糊数学结合 ,并通过分层随机采样来控制案例在空间上的分布 ,以反映复杂环境所造成的光谱变化 ,由此解决遥感分类中的“同物异谱”现象。实验表明 ,所建立的案例库可以被重复多次使用 ,分类的效果比监督分类和非监督分类要好。 展开更多
关键词 案例 CBR 遥感分类 SAR 土地利用
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元胞自动机在城市模拟中的误差传递与不确定性的特征分析 被引量:23
11
作者 黎夏 叶嘉安 +1 位作者 刘涛 刘小平 《地理研究》 CSCD 北大核心 2007年第3期443-451,共9页
元胞自动机(Cellular Automata,简称CA)已越来越多地用于地理现象的模拟中,如城市系统的演化等。城市模拟经常要使用GIS数据库中的空间信息,数据源中的误差将会通过CA模拟过程发生传递。此外,CA模型只是对现实世界的近似模拟,这就使得... 元胞自动机(Cellular Automata,简称CA)已越来越多地用于地理现象的模拟中,如城市系统的演化等。城市模拟经常要使用GIS数据库中的空间信息,数据源中的误差将会通过CA模拟过程发生传递。此外,CA模型只是对现实世界的近似模拟,这就使得其本身也具有不确定性。这些不确定因素将对城市模拟的结果产生较大的影响,有必要探讨CA在模拟过程中的误差传递与不确定性问题。本文采用蒙特卡罗方法模拟了CA误差的传递特征,并从转换规则、邻域结构、模拟时间以及随机变量等几个方面分析了CA不确定性产生的根源。发现与传统的GIS模型相比,城市CA模型中的误差和不确定性的很多性质是非常独特的。例如,在模拟过程中由于邻域函数平均化的影响,数据源误差将减小;随着可用的土地越来越少,该限制也使城市模拟的误差随时间而减小;模拟结果的不确定性主要体现在城市的边缘。这些分析结果有助于城市建模和规划者更好地理解CA建模的特点。 展开更多
关键词 不确定性 元胞自动机 城市模拟 地理信息系统
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以人为本的人行系统城市设计 被引量:16
12
作者 叶嘉安 《城市规划》 CSSCI 北大核心 2005年第6期58-63,共6页
以CBD、购物区和旅游区的行人道路指示系统和全天候行人交通系统这两个重要细节问题为例,探讨如何进行以人为本的城市设计,从而建立一个充满人文关怀的城市形象,提高城市的吸引力和竞争力。
关键词 城市设计 人行指示系统 全天候行人 系统 以人为本的城市设计
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香港与珠江三角洲空间关系的转变 被引量:22
13
作者 徐江 《国际城市规划》 CSSCI 2008年第1期70-78,共9页
改革开放后,中国区域发展经历了前所未有的转型,彻底重构了区域空间模式。在市场化、全球化与城市化三重因素影响下,传统生产基地和经济增长点不再是一枝独秀的区域中心,出现了以多中心为主的都市绵延区或多中心城市群。大珠江三角洲地... 改革开放后,中国区域发展经历了前所未有的转型,彻底重构了区域空间模式。在市场化、全球化与城市化三重因素影响下,传统生产基地和经济增长点不再是一枝独秀的区域中心,出现了以多中心为主的都市绵延区或多中心城市群。大珠江三角洲地区正是区域空间转型的典型案例。本文通过分析港珠关系的历史地理,揭示了港珠在区域发展中角色转变的三个时期,并从经济关系、跨境资本流动、跨境贸易、跨境人流四个方面进一步阐述港珠空间关系的发展。自1970年代后期,港珠关系经历了质变。短短20几年,珠三角不仅已经取代香港成为亚洲的世界制造业基地,也迅速发展成地区服务中心与生产资料和消费品市场。珠三角的崛起将港珠关系重新定位。本文的主要论点是,港珠关系的这种变化不能简单理解为政治或政策因素,而是深深植根于大珠三角区域经济发展之中。 展开更多
关键词 珠江三角洲 空间关系 区域发展 跨境流动
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基于元胞自动机的城市发展密度模拟 被引量:21
14
作者 黎夏 叶嘉安 《地理科学》 CSCD 北大核心 2006年第2期165-172,共8页
元胞自动机CA越来越多地被用于模拟复杂的城市系统,但这些模拟基本不考虑城市的发展密度。不同的城市发展密度会对城市的形态有很大的影响,有必要将城市的发展密度引进CA的城市模拟中,以获得更好的模拟结果。本文将密度梯度函数引进了C... 元胞自动机CA越来越多地被用于模拟复杂的城市系统,但这些模拟基本不考虑城市的发展密度。不同的城市发展密度会对城市的形态有很大的影响,有必要将城市的发展密度引进CA的城市模拟中,以获得更好的模拟结果。本文将密度梯度函数引进了CA模型的转换规则中,并定义‘灰度’来反映状态的转换。利用该模型对不同可能的城市发展组合进行了模拟,为城市规划提供了辅助依据。 展开更多
关键词 胞自动机 GIS 城市形态 发展密度 城市规划
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单元自动演化模型自动生成农田保护区的研究 被引量:12
15
作者 黎夏 叶嘉安 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2000年第4期318-322,共5页
我国已进入了快速城市化的时期,许多城市都在制定和实施农田保护区计划.本文提出了利用单元自动演化模型、地理信息系统与遥感等技术相结合的新方法来自动生成农田保护区,获得了十分令人满意的结果.该方法可以为政府部门和规划工作... 我国已进入了快速城市化的时期,许多城市都在制定和实施农田保护区计划.本文提出了利用单元自动演化模型、地理信息系统与遥感等技术相结合的新方法来自动生成农田保护区,获得了十分令人满意的结果.该方法可以为政府部门和规划工作者提供一种科学制定农田保护区的新手段,大大节省人力、物力.并能获得农田保护区在空间的优化分布,这是常规方法所不能比拟的. 展开更多
关键词 农田保护 单元自动演化 遥感 GIS 生态农业
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基于案例的推理和GIS相集成的技术在规划申请审批中的应用 被引量:7
16
作者 叶嘉安 施迅 《城市规划汇刊》 CSSCI CSCD 北大核心 2001年第3期34-38,共5页
基于案例的推理 (Case -BasedReasoning ,CBR)是基于知识的专家系统 (Knowledge -BasedSystems ,KBS)领域中的一个分支。它的基本思想是参照过去的案例 (case)来处理当前面临的新问题。这种系统能在自己的案例库中搜索以前解决过的类似... 基于案例的推理 (Case -BasedReasoning ,CBR)是基于知识的专家系统 (Knowledge -BasedSystems ,KBS)领域中的一个分支。它的基本思想是参照过去的案例 (case)来处理当前面临的新问题。这种系统能在自己的案例库中搜索以前解决过的类似案例 ,根据当时做过的决策及其后果对眼前的新问题提出合理的建议。与基于规则的推理和基于模型的推理等传统的专家系统技术相比 ,CBR直接利用具体、特殊、非抽象、众人认同的知识 ,因而适合于那些主观性强 ,不确定性强 ,牵扯因素多 ,特例多的领域。地理信息系统 (GIS)是处理空间信息的常用工具 ,它在城市规划中的作用已被普遍认同。本文介绍了作者集成CBR和GIS的尝试。这个集成系统旨在帮助规划师和决策者更好地处理和审批规划申请。该系统可为规划师迅速提供与当前申请性质相似或者在空间上相近的规划申请案例 ,以及在处理旧案例上的经验教训 ,帮助规划师提高工作效率 ,更全面地考虑问题 。 展开更多
关键词 城市规划 GIS 案例库 规划审批
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合乎公众利益?——行政主导下专业规划师的重新定位 被引量:4
17
作者 徐永德 伍美琴 《城市规划》 CSSCI 北大核心 2002年第8期38-45,73,共9页
尝试剖析政府的专业规划师如何理解“公众利益”和如何以公众利益之名行事 ,从而探讨在重建市区的需要越来越迫切的情况下 ,香港整体社会可能面对的挑战和问题。笔者首先剖析香港的规划环境 ,然后讨论笔者对政府规划师的调查研究结果 ,... 尝试剖析政府的专业规划师如何理解“公众利益”和如何以公众利益之名行事 ,从而探讨在重建市区的需要越来越迫切的情况下 ,香港整体社会可能面对的挑战和问题。笔者首先剖析香港的规划环境 ,然后讨论笔者对政府规划师的调查研究结果 ,最后以香港不断转变的社会经济和政治发展作结。笔者认为 ,更敢于提出诉求的民间社会已逐渐形成 ,民间社会要求参予界定何谓公众利益。因此 ,政府规划师需要反思他们对公众利益的理解。 展开更多
关键词 城市规划 公众利益 行政主导 香港
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基于Kriging插值的无检测器路段交通数据插补方法 被引量:8
18
作者 邹海翔 乐阳 +1 位作者 李清泉 叶嘉安 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期118-126,共9页
从交通流扩散的特点和人的先验知识出发,提出采用Kriging插值法对路网中无检测器路段进行交通数据插补。基于交通数据空间相关性的特征,对交通数据进行空间建模,从而以空间距离作为度量基准对未知路段交通数据进行估计。利用南昌市浮动... 从交通流扩散的特点和人的先验知识出发,提出采用Kriging插值法对路网中无检测器路段进行交通数据插补。基于交通数据空间相关性的特征,对交通数据进行空间建模,从而以空间距离作为度量基准对未知路段交通数据进行估计。利用南昌市浮动车系统中提取的路段行程速度作为试验数据,进行了试验验证。研究结果表明:在城市交通中各个典型时段行程速度的插补值标准差可以控制在8 km·h-1以内;在针对路网形态差异较大的中心区和湖区分别进行的试验中,行程速度的平均绝对误差都保持在2-5 km·h-1之间。可见,该方法具有良好的时态和区域移植性。 展开更多
关键词 智能交通系统 交通地理信息系统 交通数据分析 浮动车 KRIGING插值 空间相关性
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时间序列案例推理检测土地利用短期快速变化 被引量:4
19
作者 钱峻屏 黎夏 +4 位作者 艾彬 叶嘉安 陈晓越 刘凯 卓丽 《自然资源学报》 CSCD 北大核心 2007年第5期735-746,853,共13页
在实际的地理环境中,不同的土地利用/土地覆盖类型往往具有特定的时/空变化特征,适合于采用案例匹配方法进行求解。但目前常用的案例推理多以静态推理为主,缺乏对动态变化过程的推理。论文利用案例的空间可重用性,提出了基于时间序列的... 在实际的地理环境中,不同的土地利用/土地覆盖类型往往具有特定的时/空变化特征,适合于采用案例匹配方法进行求解。但目前常用的案例推理多以静态推理为主,缺乏对动态变化过程的推理。论文利用案例的空间可重用性,提出了基于时间序列的案例推理方法,通过分层随机采样挑选案例点,建立了试验区同步观测案例库,并对2005~2006年试验区15景Radarsat图像进行了时间序列影像分割,利用案例点的时间序列特征值对分割后的图斑进行时间序列相似性测度,生成时间序列案例匹配矩阵,并进一步得到变化图斑的土地利用转化类型和变化时间。最后,结合野外实测资料,对案例匹配结果进行了误差评价,在所有地类变化检测结果中,菜地由于种植类型多样,物候差异大,变化检测误差最大,其次是平整土地;鱼塘(11.3%~13.2%)和果园(10.7%~16.9%)变化检测误差最小。和基于规则的变化检测方法相比,案例推理方法精度略高。 展开更多
关键词 时间序列 案例推理 土地利用 RADARSAT 快速变化
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长时间序列Radarsat图像的神经网络模拟及土地覆盖变化的快速检测 被引量:2
20
作者 钱峻屏 黎夏 +3 位作者 叶嘉安 艾彬 刘凯 陈晓越 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期931-940,共10页
土地覆盖的短期时空变化模式研究,对土地覆盖的快速、动态监测具有重要意义,也是遥感研究的新热点。本文利用2000—2001年的时间序列Radarsat图像,采用功率谱分析方法,对土地覆盖的短期时—空变化的周期特征进行了分析,由此建立了基于... 土地覆盖的短期时空变化模式研究,对土地覆盖的快速、动态监测具有重要意义,也是遥感研究的新热点。本文利用2000—2001年的时间序列Radarsat图像,采用功率谱分析方法,对土地覆盖的短期时—空变化的周期特征进行了分析,由此建立了基于时间序列影像分析的神经网络预测模型,从植被主要生长季节的时间序列雷达卫星影像获取训练样本,对研究区域的典型土地覆盖的短期动态变化过程进行了学习。学习后的模型能够利用多个时间序列的Radarsat影像对下一时刻的影像进行模拟,并进一步检测变化。在模拟结果基础上,定义相对变化距离函数和检测门限,对模拟影像及实际影像中的变化区域进行了检测。检测精度范围在66.67%(农村居民点)—91.67%(水体)之间,平均检测精度为81.66%。由于时间序列信号的引入,神经网络模型能够较好地获取土地覆盖的短期动态变化信息。 展开更多
关键词 RADARSAT 土地覆盖变化 神经网络预测 变化检测 时间序列
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