一种差分进化BM3D硬阈值参数的遥感影像去噪方法     

胡鹏程  唐诗华  张炎  刘坤之  吕富强  李灏杨 《测绘通报》2023,(2):72-77

针对遥感影像高斯白噪声去噪的问题,本文首先利用差分进化(DE)优化三维块匹配(BM3D)中的硬阈值变换参数(参数包括块距离阈值和三维变换域硬阈值参数);然后使用优化的BM3D算法消除影像中高斯白噪声,以峰值信噪比(PSNR)、结构相似度(SSIM)和边缘保留指数(EPI))作为评价指标。试验结果表明,在噪声密度不同情况下,融合算法的PSNR、SSIM和EPI均有所提升,尤其EPI相较于BM3D算法提高约2%。整体上,融合算法的遥感影像高斯白噪声的去噪效果优于单一BM3D算法。  相似文献   

基于多源数据的城市活力与建成环境非线性关系研究——以双休日武汉市主城区为例北大核心CSCD     

王梓蒙  刘艳芳  罗璇  仝照民  安睿 《地理科学进展》2023,(4):716-729

通过优化城市建成环境来营造和发展城市活力是建设充满活力的城市空间的重要举措。论文以双休日武汉市主城区为例,使用人口热力数据量化城市活力的时空分布特征;选用基于梯度提升决策树的SHAP可解释性模型(gradient boosting decision tree-Shapley additive explanations,GBDT-SHAP)测算城市建成环境对城市活力的非线性影响,并提取关键变量的最佳阈值。结果表明:(1)双休日武汉市主城区城市活力的分布具有明显的时间、空间和功能异质性。城市活力在空间上整体呈现出“中心高、外围低”的特征;在时间上,从7:00开始逐渐提升,下午和晚间达到顶峰。(2)武汉市主城区建成环境显著影响了城市活力强度,且其非线性影响和阈值效应明显:大型商圈的影响阈值大致在3000~4000 m,地铁对城市活力的影响主要在城市内部且地铁站服务范围在1500 m以内,POI混合度超过0.4后会抑制城市活力。SHAP模型弥补了传统多元线性模型在可解释性上的不足。(3)到CBD的距离、离地铁站距离、天空开敞度以及商业类型存在时间驱动效应,随时间变化对城市活力的影响重要性会发生相应变化。研究结果可为武汉市主城区城市规划设计提供依据:贯彻公共交通为导向的开发理念,做好地铁交通与大型商圈的衔接,是增强城市活力的有效措施;设置户外开放空间,有利于促进居民晨练和社会活动;增加小型餐饮和娱乐场所也是增强夜间活力的措施。  相似文献   

城市活力与建成环境的非线性关系和阈值效应研究——以广州市中心城区为例     

汪成刚  王波  王琪智  雷雅钦 《地理科学进展》2023,42(1):79-88

城市地理与城乡规划一直关注城市活力与建成环境的关系。论文以广州中心城区为例,通过采集百度热力图、建筑矢量数据、路网数据、兴趣点数据等多源空间大数据,应用梯度提升决策树模型,探究建设强度、功能性质和交通可达性3个维度的建成环境要素对城市活力影响的非线性关系和阈值效应,并对比工作日白天与夜间的影响差异。研究发现：(1)容积率对城市活力塑造的相对重要性最高,其次是休闲设施密度与公交密度,且白天与夜间的差异不显著。合理的开发建设强度、集聚的休闲与办公设施、公交导向交通发展,更有助于塑造充满活力的城市。(2)各建成环境要素与城市活力之间均存在非线性关系和阈值效应,且部分建成环境要素白天与夜间的差异较明显。研究结论可为精细化的建成环境规划与治理以促进城市活力提供一定的政策启示。  相似文献   

耕地复种指数遥感监测研究进展     

葛中曦  黄静  赖佩玉  郝斌飞  赵银军  马明国 《地球信息科学学报》2021,23(7):1169-1184

复种指数是进行粮食估产、耕地集约利用评价、农业生态系统模拟等的关键参数,及时、准确地提取复种指数对于粮食安全、土地管理和生态环境安全具有重要意义。在传统的研究中,复种指数主要来源于地面统计数据。使用统计数据来计算复种指数虽然过程简单,但是计算结果存在信息滞后、无法体现统计单元内部的空间异质性、精度低等不足。遥感技术因具有大范围、高时效、低成本等优点而被用于耕地复种指数监测,已有学者对耕地复种指数的遥感监测开展了大量工作。本文以复种指数遥感提取的关键环节为主线,对1997—2020年国内外相关研究进行综述：首先,梳理了已有研究中的监测方法、高质量时间序列遥感数据获取方法及提取结果精度验证方法,并对不同方法的优缺点进行了总结;其次,对已有研究中存在的不足进行了探讨,并提出未来研究的侧重点：① 开展已有监测方法的对比和分析;② 加强地形复杂地区、小农尺度的监测力度;③ 提高遥感数据时空分辨率及处理效率;④ 对提取结果进行多尺度验证。  相似文献   

基于卷积神经网络的ICESat-2光子点云去噪分类     

陆大进  黎东  朱笑笑  聂胜  周国清  张兴忆  杨超 《地球信息科学学报》2021,23(11):2086-2095

ICESat-2（Ice, Cloud, and land Elevation Satellite-2）是美国NASA（National Aeronautics and Space Administration）在2018年发射的激光测高卫星,其上搭载的激光测高系统ATLAS（Advanced Topographic Laser Altimeter System）采用微脉冲多波束光子计数激光雷达系统,因其低能耗、高探测灵敏度、高重复频率的特性极大改善了沿轨采样密度,但也使获取的数据中包含大量的噪声,如何有效实现光子点云去噪分类成为后续应用的关键,也是当前研究的热点和难点,为此本文提出一种基于卷积神经网络的光子点云去噪和分类算法。首先将光子点云按照沿轨和高程方向划分格网,去除明显的噪声光子,并将每个粗信号光子点栅格化为影像;然后基于少量样本构建的卷积神经网络分类模型实现光子点云精去噪和分类;最后利用机载激光雷达数据进行验证,并与ATL08产品的去噪分类结果进行对比。结果表明,对于裸地和森林区域,卷积神经网络算法均能有效去除噪声光子,特别对于森林区域,可同时实现去噪和分类;其中,裸地区域地表计算的R²和RMSE分别为1.0和0.72 m,森林区域地表和树冠计算的R²分别为1.0和0.70, RMSE分别为1.11 m和4.99 m。本文利用深度学习算法实现光子点云去噪分类,在裸地和森林区域均取得了较好的结果,为后续光子点云数据处理提供了参考。  相似文献   

EEMD-多尺度排列熵的GPS高程时间序列降噪方法     

鲁铁定  谢建雄 《大地测量与地球动力学》2021,41(2):111-115

针对GPS高程时间序列受各类噪声干扰的影响,导致难以提取有用信息的问题,提出一种基于整体经验模态分解(EEMD)结合多尺度排列熵(MPE)的阈值降噪方法。该方法以EEMD为核心算法,将原始信号分解成一系列本征模态函数(IMF),并采用MPE作为指标将其分类为噪声IMF、混合IMF和信息IMF;然后利用阈值函数处理混合IMF,实现二次降噪;再重构降噪后的数据与信息IMF,获得降噪结果。仿真信号和实例分析结果表明,该方法与相关系数法、MPE法相比,降噪评价指标RMSE、SNR和d_nSNR均为最优,说明该降噪方法效果最好,本文方法获得的降噪结果能够更好地反映出时间序列本身的非线性变化特性,可为GPS高程时间序列分析提供可靠依据。  相似文献   

不同去趋势方法对哈思山地区树轮宽度年表气候信号的影响     

贾飞飞  鲁瑞洁  尚媛  田丽慧  陈原 《干旱区地理》2014,(4)

利用采自甘肃哈思山的油松(Pinus tabulaeformis)树木年轮资料,采用区域曲线(Regional Curve)、负指数曲线(Negative Exponential Curve)和样条函数(Smoothing Spline,30 a步长和67%样本序列长度步长)3种不同类型的去趋势方法,分别建立了RCS、NEL、SP30和SP67四个树轮宽度年表。通过比较不同树轮宽度指数序列和它们对温度、降水的响应发现:4个树轮宽度指数序列的波动趋势十分一致,但波动幅度有所差异;4个年表对降水的响应较差,对温度的响应差异较大,其中,RCS和NEL年表对温度的响应更为敏感,保留了较多的温度信息;温度对研究区树木生长限制作用较强。利用功率谱方法分析了不同去趋势方法对不同频域气候信号的影响,结果显示:不同去趋势方法得到的年表保留低频变化信息的能力差别较大,其中用区域曲线和负指数函数方法建立的年表保留低频信息的能力较强,而用样条函数建立的年表保留低频信息的能力较差。通过综合比较分析,认为负指数函数是比较适合研究区油松树轮资料的一种去趋势方法。  相似文献   

庐山夏季台风暴雨物理量分析          下载免费PDF全文

肖云  黄绍文  马中元 《陕西气象》2014,(5):7-13

利用地面观测资料和NCEP1°×1°格点再分析资料,对庐山夏季强降水的天气系统进行统计分析和物理量计算,结果表明:台风是庐山后汛期暴雨或大暴雨产生的主要天气系统;台风暴雨分为A型和B型两种降水类型;涡度、散度、螺旋度、垂直速度、水汽通量与水汽通量散度等物理量与台风暴雨关系密切,物理量特征阈值对确定台风暴雨预报有一定指导意义;24°N~30°N、116°E~120°E为物理量特征区域,各物理量在特征区域中超过阈值时,庐山极有可能有暴雨发生。  相似文献   

小波分析在雷击大气电场波形去噪分析中的应用   总被引：1，自引：1，他引：0  

李振亚  肖稳安  张其林  白筱璐  马忠安 《气象科学》2014,34(3):282-287

雷击时大气电场信号中混杂的噪声信号影响对真实大气电场信号的分析、提取和使用。文中通过计算仿真信号和去噪前后真实电场信号的均方误差,分析选取不同的小波函数、阈值法和小波分解层数对去噪效果产生的影响。考虑雷击时大气电场信号的信噪比,选用sym5小波和db5小波与minimaxi和rigrsure阈值法结合,且对小波的分解层数选用6~7层,进行大气电场波形的去噪处理,其去噪效果比较理想。最后,将该方法用于实际雷击大气电场波形数据的去噪处理,对雷击时电场波形的突变性检测中,在20个样本中有14个在首次雷击前1.5~2 h具有突变过程,占70%,这为将大气电场仪资料引入其他气象参数预报模型提供了切入点。  相似文献   

Performance Evaluation of a Self-Developed Ozonesonde and Its Application in an Intensive Observational Campaign   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

ZHANG Jin-Qiang  XUAN Yue-Jian  XIA Xiang-Ao  LIU Ming-Yuan  YAN Xiao-Lu  PANG Li  BAI Zhi-Xuan  WAN Xiao-Wei 《大气和海洋科学快报》2014,(3):175-179

To make a detailed test on the reliability and detection performance of the electrochemical concentra- tion cell （ECC） type ozonesonde which had been devel- oped and preliminarily evaluated by the authors, an inten- sive ozonesonde release experiment was held at two sites in Beijing and Changchun in June 2013. The results showed that the mean background current and its standard deviation were 0.03 （0.04） pA and 0.02 （0.03） pA in Bei- jing （Changchun）. The average response time and its standard deviation were 27.8 s （30.4 s） and 4.0 s （3.7 s） in Beijing （Changchun）. The ozone partial pressure profiles at both sites showed a central peak in the stratosphere and a side peak in the boundary layer. Large variation in ozone partial pressure was observed at the middle levels of the atmosphere （10-17 kin）. A more marked gradient of ozone change was observed in Beijing （3.4 mPa km-1） at the lower atmosphere level, as compared to that in Changchun （0.4 mPa km-l）. The results presented in this paper indicate that this self-developed ozonesonde shows a high level of reliability and good performance. The ozonsonde is expected to play an important role in opera- tional observations of ozone profiles.  相似文献