联合Bi-LSTM和注意力加强多尺度卷积的黄河三角洲湿地高光谱图像分类方法研究          下载免费PDF全文

徐美论  李忠伟  王雷全  李娟  胡亚斌  梁建 《海洋科学》2023,47(5):27-40

近年来,面向黄河口的监测需求日益增大,如黄河入海流路改道至清水沟路以来,在新老河道的交汇处存在着丰富的地物类别,对于这些地物类别的检测识别研究有助于掌握生态环境状态,对于黄河口的湿地保护以及国家改善环境的战略支持具有重要意义。因此,本文提出一种新的湿地高光谱图像分类方法,分双路分别提取图像的空谱特征并融合分类。光谱维采用分组预处理的双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)有效学习光谱特征;空间维采用注意力加强的多尺度卷积网络有效增强所提取的空谱特征,使得分类结果更具准确性。本文实验应用覆盖黄河入海口新老河道交界处的成像光谱仪(Compact High Resolution Imaging Spectrometer,CHRIS)所采集的数据和黄河三角洲自然保护区滨海湿地高分5号传感器(GF-5)所采集的高光谱图像开展。结果表明:分组与双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)的有效结合显著提升了网络性能,同其他监督分类方法相比提升约3%~8%,此外注意力机制的加入同比增加约3%,在使用1%的极少训练集下数据集CHRIS和GF-5的总体分类精度分别达到92.3%和86.11%。  相似文献   

海面油膜高光谱遥感信息提取   总被引：3，自引：0，他引：3  

陆应诚  田庆久  宋鹏飞  李姗姗 《遥感学报》2009,13(4):691-700

针对辽东湾海域的Hyperion高光谱遥感数据特点, 结合海面油膜光谱与Hyperion影像特征, 对该数据进行水陆分离与最小噪声分离(minimum noise fraction, MNF)变换处理, 在辽东湾海域MNF波段影像的2D散点图中, 海面油膜的出现会在其边缘形成一个异常散点区域, 可区分油膜与干扰信息,结合提取的海面油膜端元的MNF波谱, 通过混合调制匹配滤波(mixture tuned matched filtering, MTMF)技术, 成功地提取研究区海面油膜信息, 有效监测海面油膜  相似文献   

Advanced processing techniques for remotely sensed imagery   总被引：5，自引：0，他引：5  

张良培  黄昕 《遥感学报》2009,13(4):569-574

综述了遥感影像信息处理技术的研究进展,主要包括高分辨率影像信息提取技术、影像超分辨率、高光谱影像处理和目标探测,以及遥感影像处理与分类的人工智能方法.对于高分辨率影像处理,从纹理、形状、结构和对象的角度探讨了空间信息提取对于高分辨率影像解译的意义和作用,分析了小波纹理、空间共生纹理、形状特征提取和面向对象分类技术的进展和存在的问题;对于超分辨率技术,文章主要介绍了超分辨率技术的最新进展,及其在遥感影像(sPOT5和MODIS)中的应用;在高光谱数据处理方面,从纯净像元和混合像元两方面介绍了最新的进展.对于纯净像元方法.主要分析了植被指数和统计方法,混合像元方面,则主要分析了像元分解、端元提取的最新技术方法;在智能化信息处理方面,先回顾了神经网络和遗传算法在遥感图像处理中的应用,然后介绍了人工免疫系统对多、高光谱遥感影像分类研究的最新进展.  相似文献   

普朗斑岩型铜矿区矿化蚀变特征矿物填图及找矿潜力分析：来自资源一号02D遥感卫星的证据          下载免费PDF全文

赵志芳  张新乐  陈琪  张瑞丝  李文昌  曹晓民 《沉积与特提斯地质》2022,42(1):17-29

随着近年来取得重要找矿突破的普朗斑岩型铜矿的规模化开采，进一步摸清首采区外围资源潜力任务紧迫。遥感技术尤其是国产卫星资源一号02D星等高光谱卫星成功发射，为我国高海拔艰苦地区快速精准识别与矿化相关的蚀变矿物提供了可能。针对以往对植被覆盖区高光谱矿物识别有效性方法探索不足，本文选取普朗铜矿区为研究，采用资源一号02D高光谱遥感数据，使用比值植被指数划分植被覆盖区及非植被覆盖区。基于实测波谱，分层次构建了植被覆盖区及非植被覆盖区与普朗铜矿矿化密切相关的绢云母、绿泥石、绿帘石蚀变特征矿物波谱曲线，并采用匹配滤波方法开展了蚀变矿物填图示范应用。野外验证表明：该方法可有效探测普朗斑岩型铜矿外围尤其是首采区东侧植被覆盖区绢云母等蚀变特征矿物分布信息，结果显示普朗首采区东侧具有较大找矿潜力。  相似文献   

资源一号02D高光谱影像内陆水体叶绿素a浓度反演   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘瑶  李俊生  肖晨超  张方方  王胜蕾 《遥感学报》2022,26(1):168-178

2019-09-12成功发射的资源一号02D卫星(ZY-102D)搭载了新一代可见短波红外高光谱相机AHSI(Advanced Hyperspectral Imager),其丰富的细分波段和较高的空间分辨率在内陆湖库水质监测方面具有较大潜力,但数据可用性有待分析和验证.本研究以中国华东和华北平原的典型富营养湖库(太湖、...  相似文献   

叶片生化组分浓度对单叶光谱影响研究——以2100nm吸收特征的碳氮比反演为例   总被引：13，自引：0，他引：13  

施润和  牛铮  庄大方 《遥感学报》2005,9(1):1-7

运用连续统去除法和波深归一化方法对构成植物叶片碳氮比的基本因素——总碳和总氮浓度进行深入研究,对其组成物质的浓度差异在2030—2220nm区间内光谱响应的物理机制进行深入分析。在对多组典型叶片的对比分析后发现,经连续统去除后的相对反射率光谱中可以明显观察到碳、氮浓度差异造成的影响,而其影响与纤维素、木质素和蛋白质在此范围的吸收特征密切相关。其中,以纤维素和木质素为代表的碳浓度的影响主要体现在2030—2050nm区间,而以蛋白质为代表的氮浓度的影响则体现在2054nm和2172nm附近存在的斜率突变上。另外利用波深归一化方法再次证明了氮浓度对2054nm和2172nm处光谱特征的影响,进一步证实蛋白质双峰特征在光谱上的响应,并通过相关分析和回归分析验证了相对反射率光谱与碳氮比之间的定量关系。  相似文献   

A Neural Network Based Single Footprint Temperature Retrieval for AtmosphericInfrared Sounder Measurements and Its Application to Study onStratospheric Gravity Wave          下载免费PDF全文

姚志刚  洪军  崔新东  赵增亮  韩志刚 《热带气象学报(英文版)》2022,28(1):82-94

Satellite hyperspectral infrared sounder measurements have better horizontal resolution than other sounding techniques as it boasts the stratospheric gravity wave (GW) analysis. To accurately and efficiently derive the three- dimensional structure of the stratospheric GWs from the single-field-of-view (SFOV) Atmospheric InfraRed Sounder (AIRS) observations, this paper firstly focuses on the retrieval of the atmospheric temperature profiles in the altitude range of 20-60 km with an artificial neural network approach (ANN). The simulation experiments show that the retrieval bias is less than 0.5 K, and the root mean square error (RMSE) ranges from 1.8 to 4 K. Moreover, the retrieval results from 20 granules of the AIRS observations with the trained neural network (AIRS_SFOV) and the corresponding operational AIRS products (AIRS_L2) as well as the dual-regression results from the Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies (CIMSS) (AIRS_DR) are compared respectively with ECMWF T799 data. The comparison indicates that the standard deviation of the ANN retrieval errors is significantly less than that of the AIRS_DR. Furthermore, the analysis of the typical GW events induced by the mountain Andes and the typhoon "Soulik" using different data indicates that the AIRS_SFOV results capture more details of the stratospheric gravity waves in the perturbation amplitude and pattern than the operational AIRS products do.  相似文献   

基于双路图卷积的黄河三角洲湿地地物分类研究          下载免费PDF全文

郭防铭  李忠伟  孟乔  王雷全  张杰  胡亚斌  梁建 《海洋科学》2023,47(5):121-130

黄河三角洲湿地地物精确分类对湿地资源的保护、开发和利用具有重要意义。目前的湿地分类算法大多存在着全局信息利用不足,地物类型边界不易区分等问题,导致分类精度不高。针对此问题,本文提出了基于双路图卷积的黄河三角洲湿地地物分类算法,包括图结构数据构建模块、特征提取与融合模块两部分。图结构数据构建模块,设计欧式图表示光谱值之间的绝对差异,衡量不同地物类型,设计余弦图表达不同像素光谱波形之间的差异,用以区分不同的地物边界;特征提取与融合模块,利用图卷积聚合全局信息,对欧式图利用双层图卷积进行特征提取,对余弦图使用图U-Net网络进行特征提取,之后将两个特征融合,得到同时具有光谱值绝对差异和光谱波形差异的融合特征,最后进行分类。在CHRIS和GF5两个数据集的实验结果表明,本文所提算法在黄河三角洲湿地地物分类中取得了具有竞争力的分类结果。  相似文献   

基于光谱-空间联合Transformer模型的黄河三角洲湿地高光谱影像分类          下载免费PDF全文

辛紫麒  李忠伟  王雷全  许明明  胡亚斌  梁建 《海洋科学》2023,47(5):90-101

黄河三角洲湿地地物类型在光谱曲线上差异较小,且在空间上分布零散,呈破碎化特性。现有的分类方法受限于局部感受野难以捕捉到图像的长距离依赖关系,导致在黄河三角洲湿地高光谱影像中分类精度不理想,针对此问题,本文提出了一种光谱-空间联合Transformer模型。光谱和空间支路分别以光谱向量和空间邻域为输入,基于自注意力机制提取全局光谱和空间特征,在两个支路引入多阶特征交互层,实现浅层边缘信息和深层语义信息的融合,最后采用自适应相加的方式将两路特征融合,送入分类器实现最终分类。本文在黄河三角洲湿地高分五号GF-5和CHRIS两幅高光谱影像上验证方法的有效性,实验结果表明,该方法显著提高了湿地分类的精度,在选用3%的样本训练条件下总体精度分别达到了90.90%和94.17%,优于其他分类方法。研究结果可实现黄河三角洲湿地地物类型的高精度分类,为湿地的保护提供技术支持。  相似文献