海上溢油合成孔径雷达探测研究     

《中国海洋大学学报(自然科学版)》2017,(2)

在合成孔径雷达(SAR)图像中区分溢油和类油现象是溢油SAR探测的关键任务。实现该任务一般可分为3步:首先是提取油膜和类油膜的特征;然后筛选出有助于油膜和类油膜分类的关键特征;最后构造有效的分类器进行模式识别以便做出准确的判别。本文基于2011年蓬莱19-3油田溢油事故期间的15景SAR图像提取了138个油膜和类油膜样本的几何特征、背景特征、散射特征和纹理特征,将Fisher判别率和序列前向选择方法相结合,筛选出背景后向散射系数标准差、逆差距、能量和后向散射系数的均值四个关键特征组成的特征子集。在此基础上,为提高分类器的精度,将决策树模型CART算法与Bagging技术相结合,通过随机抽样给出多个维数相同大小的训练数据集从而建立多个决策树模型,以投票的方式对油膜和类油膜样本进行分类;最后,文中采用了五折和十折交叉验证方法对油膜和类油膜的分类结果进行评估,研究显示基于Bagging的决策树方法的油膜和类油膜分类的平均精度在85%以上,且将文中所用基于Bagging的CART决策树分类算法与经典CART决策树分类算法及神经网络分类算法相比较,发现本文所用方法的分类精度较高,从而表明了该方法在溢油SAR探测方面的可行性。  相似文献   

奇偶交叉样本检核在测深数据模型构建中的应用     

陈春  黄贤源  翟国君  陆秀平  黄辰虎  范龙 《海洋测绘》2019,39(1):57-60

利用最小二乘支持向量机(LSSVM)算法构造稳健的海底趋势面需要对多波束测深数据进行筛选,得到反映测深数据整体变化趋势的训练样本。根据多波束测深数据采集的特点提出单个扇区测深数据奇偶交叉样本检核的方法,并利用选取的训练样本对测深数据模型进行构建,通过测试样本的交叉检核及调整核参数得到精确的模型。为了检验奇偶交叉样本检核法的有效性,选取实测的多波束测深数据进行验证,计算结果表明奇偶交叉样本检核法可以合理的选取测深训练样本,构建的测深数据模型更为有效。  相似文献   

一个多参数优化系统在简单模型中的应用     

《海洋预报》2021,38(3)

针对数值模式的物理参数,发展了一个多参数优化系统,可以根据观测数据对模式的多个参数进行同时调整。该系统具有设计简单、无需伴随模式和便于移植等特点。在孪生试验中,针对盒子模型的3个参数,经过约10次迭代,多参数优化系统可以收敛到预先给定的参数真值。通过对比同时优化和分别单独优化3个参数增量,发现分别单独优化参数增量存在一定的局限性。将多参数优化系统应用到简单模型的尝试和检验,结果表明:优化算法的收敛速度和模型的积分次数处于可接受的范围内,因此具有同时调整多个复杂模式物理参数的潜力。  相似文献   

基于生成对抗网络的控制系统参数辨识     

周素雨  刘珑龙 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2023,(S1):199-206

自然科学和社会科学领域内的控制系统往往表现出很强的非线性行为且被控对象往往与多个输入项相关,因此,对其系统的参数辨识更加困难。本文提出了一种基于改进生成对抗网络的参数辨识算法,用于解决非线性多输入多输出系统的参数辨识问题。该参数辨识方法对经典的生成对抗网络的输入信号及网络架构作出改进,将未知参数变换为网络权重,利用交叉熵损失和梯度下降法推导了待辨参数的迭代更新算法,并通过实例仿真验证了该算法在参数估计上的有效性和稳定性。  相似文献   

基于地理加权回归模型的水深反演算法研究          下载免费PDF全文

刘源  邱振戈  栾奎峰  侍炯  朱卫东  刘鲁燕  沈蔚  曹彬才 《海洋学研究》2018,36(4):35-42

利用卫星多光谱数据反演浅海水深是水深测量的一种重要手段。已有水深反演方法是在研究区建立统一的数学参数的反演模型,未考虑由于海底底质和水质变化导致的空间非平稳性问题。本文使用地理加权回归模型(Geographically Weighted Regression, GWR)对回归参数在空间上进行估计,针对GWR模型的带宽对反演精度的影响,使用了交叉验证(Cross Validation,CV)的方法来确定最佳带宽,并以南海永兴岛和甘泉岛海域为实验区,基于WordiVew-2多光谱数据对使用GWR模型的可行性和精度进行了验证。实验结果表明:永兴岛研究区GWR模型精度较线性回归模型提高了36.05%,在0~5,5~10,10~15和15~20 m区间,精度分别提高了49.46%,39.97%,12.36%和49.68%;甘泉岛研究区GWR模型精度较线性回归模型提高了8.08%,在0~5,5~10,10~15和15~20 m区间,精度分别提高了12.05%,16.23%,4.49%和12.23%,表明GWR模型具有更好的水深反演效果。  相似文献   

海底沉积物物理参数的声学反演模式   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

邹大鹏  吴百海  卢博  曾洁莹  张文凡 《海洋学报》2008,30(5):17-22

声学反演方程是声学探测沉积物物理参数的基础方程。基于声学理论和统计理论的声速反演沉积物物理参数的两种模式,运用南海海底沉积物声学物理数据验证、比较了两种反演模式,以反演孔隙度、含水量为例,得出基于双参数经验方程反演模式的适用性较强,但精度有待于提高;基于声速理论的反演模式反演南海海底沉积物物理参数有待于进一步完善。  相似文献   

基于多项式回归模型的岛礁遥感浅海水深反演   总被引：4，自引：4，他引：0  

王燕红  陈义兰  周兴华  杨磊  付延光 《海洋学报》2018,40(3):121-128

Lyzenga's模型由于简单有效得到广泛应用，但是模型易欠拟合导致精度不高。本文提出了一种基于Lyzenga's模型的改进模型，通过增加多项式次数的方法，扩大模型特征维度，使得反演模型正确拟合，从而提高反演精度。基于WorldView-2遥感影像和0~30 m实测水深数据反演岛礁周围浅水水深，使用10折交叉验证和模型残差分析两种方法验证了改进模型的有效性和鲁棒性。结果表明，改进模型精度更高，在多项式次数为3时，模型最优。最后，根据改进模型反演得到的水深建立岛礁水下地形模型，能够直观、丰富地表达岛礁礁盘的微地形信息。  相似文献   

基于决策树与二分分割算法的BP神经网络在赤潮等级预测中的应用研究     

李海涛  刘泰麟  邵泽东  黄海广 《海洋科学》2019,43(9):34-40

针对赤潮灾害等级预测难的现状,提出了一种基于C4.5决策树与二分分割算法优化的BP(反向传播)神经网络赤潮等级预测模型。该模型针对传统BP神经网络输入参数难以选择和隐含层节点数量难以确定的问题,通过决策树分类获取最优的属性组合,来解决输入参数难以选择的问题;通过"二分分割算法",来解决隐含层节点数难以确定的问题。实验结果表明,该模型在青岛近海海域赤潮灾害等级预测中,预测结果的均方根误差(RMSE)小于传统BP神经网络的预测误差,并且在网络训练时间上有所缩短,预测精度上有所提高,能够获得良好的预测结果,可为赤潮等级预测提供新的解决方法。  相似文献   

UUV定深控制模型参数优化设计方法          下载免费PDF全文

谢虎  吴维  董元发  孙善春  於楷 《数字海洋与水下攻防》2024,(2):177-185

合适的控制模型参数能够保证被控对象在较快的响应时间和较小的超调量下达到控制目标,无人水下航行器定深控制模型参数的优化设计对提升水下航行器使用性能具有重要意义。首先,建立了水下航行器空间运动学方程,基于 Modelica 建模语言构建了航行器虚拟样机及其定深控制模型。然后,以响应时间和超调量最小为优化目标,采用非支配排序差分进化算法建立了水下航行器定深控制模型参数多目标优化流程,基于 OPTIMUS 平台构建了水下航行器定深控制模型参数优化设计工作流。以某水下航行器为对象的实验结果表明：所提方法可快速获得较优的 PID 控制模型参数,优化后的水下航行器定深运动控制特性显著改善。  相似文献   

集合调整卡尔曼滤波方法在M₂分潮数值模拟中的水深估计研究     

武浩文  赵艳玲  韩桂军  李威  曹力戈  武晓博  李超亮  李云东  周功赋 《海洋学报》2022,44(6):10-21

数据同化利用观测信息对模型状态场调整的同时也可以对数值模型中的不确定参数进行估计,从而改进数值模型,提高数值模拟的精度。本文基于集合调整卡尔曼滤波方法,采用广义坐标系统的美国普林斯顿大学海洋模式的外模式开展了渤海和部分黄海海域M₂分潮模拟中的水深估计研究。理想数据同化试验结果表明,集合调整卡尔曼滤波方法能很好地降低模式模拟的水位误差并反演出“真实”的水深参数。而在NAO.99Jb和验潮站数据的实际数据同化试验中,与验潮站数据相比较,水深参数估计后,模式模拟的M₂分潮振幅与迟角误差分别降低了40.27%和49.19%。  相似文献