基于软硬协作决策的半监督珊瑚礁底质分类方法     

于俊  陈辉  朱大明  程亮  段志鑫  庄启智  楚森森  杨伟  杜思雨 《海洋学报》2023,(4):154-164

珊瑚礁底质分类对海洋资源开发和海洋生态环境保护起到至关重要的作用。目前,深度学习语义分割方法在遥感图像分类领域应用广泛,但在底质分类方面的研究较少。由于基于全监督深度学习的方法中逐像素标注标签的成本较高,不适用于大规模、高频次的底质分类工作,基于半监督的深度学习方法能够有效利用已标注标签为无标签数据产生伪标签,从而有效降低人工成本,然而现有半监督方法的性能易受伪标签噪声的干扰。针对以上问题,本文提出了一种基于软硬协作决策的半监督底质分类方法。首先,利用多模型联合决策生成高质量的伪标签;然后,提出了一种能够顾及伪标签像素置信度的损失函数来指导模型进行训练;最后,采用软硬协作的决策方式得到精确的底质分类结果。在美属维尔京群岛圣克罗伊岛北部的巴克岛礁和夏威夷群岛的中途岛东南约400 km处的珍珠与爱马仕环礁的浅层底栖生物栖息地地图数据集上评估了本文方法的精度,实验结果表明,本文提出的方法与全监督学习方法精度相当,比主流的语义分割方法精度平均高3.08%,能够有效服务于珊瑚礁底质调查工作。  相似文献   

黄河流域动力系统泥沙时序混沌特征分析——地理系统综合研究的一种尝试   总被引：3，自引：1，他引：2  

马建华  楚纯洁 《地理研究》2006,25(6):949-958

选取黄河头道拐、潼关、花园口和利津断面1952²000年的泥沙含量为时序,在G-P重构相空间的基础上,分别计算了各断面泥沙时序的关联维（D2）、K2熵和Hurst指数。结果表明,各断面的最小饱和镶嵌维（m）、D2和K2熵分别为5、3.24和0.13,说明黄河流域各级系统均具有混沌特征,并且从上游到下游混沌特性逐渐增强。随着混沌特性的增强其平均可预报时间下降,头道拐断面为8年,其余断面为3年。各断面Hurst指数均大于0.68,在可预报时间内,各断面泥沙时序具有持续性下降趋势,并用2001²004年实际数据得到了验证。文章还给出了黄河流域动力系统的一般形式,该系统至少需要8个状态变量,2个控制变量。  相似文献   

基于EOS-ELM的高频地波雷达有效波高反演     

张晓愉  楚晓亮  王曙曜 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2019,(Z1)

高频地波雷达(HFSWR)海面回波谱中包含海态信息,通常基于一阶谱和二阶谱特征信息分别建立拟合模型来反演有效波高,但是单独利用一阶和二阶谱信息来反演波高,会分别存在一阶谱能量饱和和二阶谱信噪比低的问题。本文基于集成在线顺序极限学习机(EOS-ELM)的方法,利用高频地波雷达数据,综合考虑一阶谱和二阶谱的特征信息来进行有效波高的反演。学习机能够有效选择一阶谱和二阶谱信息,使结果达到最优化,从而提高有效波高的反演精度。针对低海况的数据,本文通过分析确定波高分类阈值,将数据分段进行波高反演,进一步提高了波高反演的精度。  相似文献   

顾及全局和局部最优的高分辨率遥感影像多尺度分割优化算法   总被引：1，自引：0，他引：1  

洪亮  楚森森  彭双云  许泉立 《遥感学报》2020,24(12):1464-1475

遥感影像多尺度分割是面向对象影像分析方法（OBIA）的关键步骤，分割质量直接影响OBIA的分类精度，目前多尺度分割方法都很难让分割结果同时达到全局和局部最优。本文针对上述问题，提出一种新的顾及全局和局部最优的高分辨率遥感影像多尺度分割优化算法。该算法主要包括：（1）采用局部方差准则获得多尺度分割的全局最优分割尺度。（2）对全局最优分割尺度中的过分割和欠分割对象进行优化处理，获得局部最优分割结果。（3）将局部最优化分割结果与全局最优分割结果进行融合，获得最终的多尺度优化分割结果。本文采用2个QuickBird遥感影像进行实验，验证该算法的有效性，并对实验结果进行定性和定量分析，结果表明：（1）从视觉效果来看，优化后的分割结果具有更准确的分割边界，大尺度的地物保持较好的区域性，小尺度的地物保持了更多细节。（2）从定量评价指标（RR、RI和ARI）分析：在实验1中，该算法比全局最优分割尺度的RR\RI\ARI分别提高了2.1%，2.4%，30.2%，比基于K均值优化算法分别提高了8.3%，0.1%，8.1%，比融合边界优化算法分别提高了0.7%，0.4%，17.6%；在实验2中，该算法比全局最优分割尺度的RR\RI\ARI分别提高了4.5%，2.7%，29.3%，比基于K均值优化算法分别提高了17%，0.8%，8.4%，比融合边界优化算法分别提高了1.7%，2.5%，17.2%。（3）相对典型分割算法，该算法的优化结果达到了局部和全局最优；相对其他多尺度分割优化算法，该算法同时减少了欠分割和过分割对象。  相似文献   

百年一遇潮位淹没影响下山东沿海地区经济脆弱性评价     

李梦梦  罗新正 《海洋通报》2018,(6):667-675

经济发达的山东沿海局部地区地势低平,海堤多为五十年一遇标准,一旦发生百年一遇风暴潮淹没事件,将会带来巨大的经济损失。因此,对山东沿海地区经济脆弱性进行评价,有助于减灾防灾措施的实施。本文借助DEM、遥感数据和GIS评价百年一遇潮位淹没影响下山东沿海地区经济脆弱性。研究结果如下:百年一遇潮位淹没影响范围主要集中在潍坊、东营和滨州;龙口、福山、芝罘、莱山、威海四市、临胶州湾各区与日照沿海的东港区和岚山区GDP密度较高,滨州、东营、潍坊各市、区,莱州、招远、蓬莱、牟平、海阳、莱阳、即墨与平度的GDP密度较低;淹没深度较大地区集中在潍坊,东营部分地区,胶州湾及日照沿海地区;结果表明:(1)经济脆弱性极高地区分布在寒亭区,城阳区;经济脆弱性很高地区为黄岛区;经济脆弱性为高的地区有东港区、莱州市、寿光市、昌邑县、广饶县与东营区等地;(2)脆弱性成因:寒亭区、寿光市、昌邑县、广饶县、东营区、莱州市、县是淹没面积大,淹没深度大;黄岛区、东港区及城阳是GDP密度大,淹没深度大;(3)预防风暴潮灾害可通过加强预警预报与应急预案建设,调整经济分布,加强柽柳湿地保护与积极扩大柽柳湿地范围等方法。  相似文献   

基于REOF-EEMD的西南地区气候变化区域分异特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘晓琼  孙曦亮  刘彦随  张健  赵新正  芮旸 《地理研究》2020,39(5):1215-1232

西南地区是全球变化区域响应的特殊地区,探究其气候变化区域分异特征具有重要的科学意义。文中选用REOF方法开展研究区气温和降水变化特征的空间分区,借助EEMD与BG分割算法等方法细致辨析了不同气候分区的气候演变特征。结果显示：① 西南地区年均温和年均降水变化均可划分为3个亚区,各自的空间界限高度相似,但降水Ⅱ、Ⅲ区的界限更偏南。② 20世纪50年代以来各气温亚区的年均温显著升高,川渝气温变化与全球变暖同步,黔西、黔中、滇北散布若干点状冷区。各降水亚区的时空差异明显,相较Ⅲ区,Ⅰ、Ⅱ区年均降水的波动性及年代际变化的差异更显著。③ ENSO事件对研究区气候变化的影响深远,不同气温、降水亚区对其的响应不尽相同。④ 不同气温亚区年均温序列突变点的收敛性较强,大致发生在1997年前后。不同降水亚区年均降水序列突变点的收敛性较弱。⑤ 各气温亚区年均温增加的持续性较强,Ⅱ、Ⅲ区尤甚。降水Ⅰ、Ⅱ区降水变化趋势不甚明显且具有一定的随机性,Ⅰ区的可能呈减速趋缓的减湿趋势,Ⅱ区的可能出现弱度减湿趋势,Ⅲ区降水趋于弱增。  相似文献   

天顶扫描模式在双偏振天气雷达Z_(dr)系统偏差订正中的应用     

胡汉峰  楚志刚  魏鸣 《气象科学》2019,39(5):599-607

双偏振天气雷达Z_(dr)系统偏差是影响雷达数据质量的关键因素,本文利用南京信息工程大学C波段双偏振天气雷达,对90°仰角天顶扫描数据在Z_(dr)系统偏差订正中的应用进行了分析,同时增加90°仰角定点观测模式,讨论并确认了方位旋转关节对Z_(dr)测量结果的影响,在双偏振天气雷达雷达Z_(dr)系统偏差订正中加入了方位旋转关节因素。研究结果表明:选择合适的90°仰角数据,不仅可以对接收双通道不一致造成的Z_(dr)固定系统偏差进行订正,还能够进一步检测由方位旋转关节衰减不同引起的误差;利用90°仰角数据对Z_(dr)的系统偏差进行订正,稳定性和精度较高,满足双偏振天气雷达Z_(dr)精度要求。  相似文献   

基于VB和MapX控件的GIS系统开发与研究——植物标本信息的存储与查询     

马晓飞  楚新正 《地理信息世界》2015,(1):38-42

以面向对象编程语言Visual Basic6为开发工具,以基于Map Info Professional地图化技术的控件Map X为GIS开发平台,以Access2003作为有关数据库开发与管理工具进行系统的设计。利用Vb和Map X控件进行GIS系统的开发,通过Adodc导入植物标本数据库的信息,根据植物标本的经纬度信息,进行地图查询,将地图缩放到一定的范围之内,从而在地图上进行查询,提高植物标本的利用率,方便用户对植物标本的学习与查询。  相似文献   

二维大气模型在海上电波传播中的应用     

邵轩  楚晓亮  王剑 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2011,41(9):109-113

电磁波在海上波导环境下传播特性的研究对提升舰载雷达探测性能有重大意义。通用的波导环境折射率模型是基于莫宁相似理论的5参数经验模型,其缺陷在于将折射率的水平结构看作是均匀的。本文运用的二维波导环境10参数模型克服了先前模型的缺陷,对实际波导环境有更近似的描述。最后运用基于离散傅里叶正弦变换的抛物方程方法具体分析了波导环境中折射率水平方向的变化对电波传播产生的影响,结果表明折射率水平变化会改变电磁波的空间场强分布,二维折射率模型更具实用价值。  相似文献   

等熵位涡在一次淮河流域大暴雨分析中的应用   总被引：1，自引：0，他引：1  

吴迪  何艳娜  楚志刚 《气象科学》2016,36(6):732-741

利用NCEP/NCAR 1°×1°逐日再分析资料、常规气象观测资料,通过等熵位涡理论对淮河流域2009年9月24—25日的大暴雨过程进行分析。结果表明:淮河流域对流层低层的中尺度低涡的发生发展与此次暴雨密切相关;315 K等熵位涡高值中心的移动和强度变化很好地反映出中尺度低涡系统的发展变化情况,其移动方向与雨带走向一致,降水落区主要位于等熵位涡高值中心轴线移动方向右侧的强西南气流处,对应于345 K等熵面上干冷空气移动方向前部的暖湿区内;在暴雨发展强盛时期,淮河流域暴雨区上空从对流层高层至低层均存在明显的正等熵位涡平流,干冷空气的侵入使得低涡加强发展,辐合上升运动增强,有利于暴雨的增幅,这是引发此次暴雨过程重要的触发机制。  相似文献