高分辨率遥感影像解译中的机器学习范式     

周培诚  程塨  姚西文  韩军伟 《遥感学报》2021,25(1):182-197

高分辨率遥感影像解译是遥感信息处理领域的研究热点之一,在遥感大数据知识挖掘与智能化分析中起着至关重要的作用,具有重要的民用和军事应用价值。传统的高分辨率遥感影像解译通常采用人工目视解译方式,费时费力且精度低。所以,如何自动、高效地实现高分辨率遥感影像解译是亟待解决的问题。近年来,随着人工智能技术的飞速发展,采用机器学习方法实现高分辨率遥感影像解译已成为主流的研究方向。本文结合高分辨率遥感影像解译的典型任务,如目标检测、场景分类、语义分割、高光谱图像分类等,系统综述了5种代表性的机器学习范式。具体来说,本文分别介绍了不同机器学习范式的定义、常用方法以及代表性应用,包括全监督学习(如支持向量机、K-最近邻、决策树、随机森林、概率图模型)、半监督学习(如纯半监督学习、直推学习、主动学习)、弱监督学习(如多示例学习)、无监督学习(如聚类、主成分分析、稀疏表达)和深度学习(如堆栈自编码机、深度信念网络、卷积神经网络、生成对抗网络)。其次,深入分析五种机器学习范式的优缺点,并总结了它们在遥感影像解译中的典型应用。最后,展望了高分辨率遥感影像解译的机器学习发展方向,如小样本学习、无监督深度学习、强化学习等。  相似文献   

北京市平原区2015年—2019年0.8 m地表反射率数据集     

申茜  姚月  李利伟  龙腾飞  陈甫  张兵 《遥感学报》2021,25(11):2303-2312

地表反射率产品作为最重要的定量遥感产品,是很多参量化遥感产品的基础数据源,可以被广泛应用于林业、农业、水资源、生态环境、城市环境等典型应用领域。对于米级高分辨率的遥感影像,国内外不提供反射率影像产品。目前主流的国产高分数据源大部分都是蓝、绿、红、近红4个波段的多光谱数据,缺少短波红外波段,难以满足陆地区域浓密植被算法或者清洁水体的短波红外信号近似看作零的假设条件,要完成精确大气校正、生产大范围的GF-2影像拼接的地表反射率产品,是一个挑战。为了更好的推广高分地表反射率的应用,本研究针对北京市平原区,运用全色和多光谱融合、几何精校正和相对辐射一致化算法,以Sentinel-2为参考影像,生成了一套几何精校正后的0.8 m地表反射率影像集。该数据集时间范围为2015年—2019年,每年一期,包含年度产品的覆盖情况及分布矢量,共计184景地表反射率影像,数据量总共为1.63 TB。  相似文献   

数据驱动的蒸散发遥感反演方法及产品研究进展     

刘萌  唐荣林  李召良  高懋芳  姚云军 《遥感学报》2021,25(8):1517-1537

蒸散发是水圈、大气圈和生物圈中水分循环和能量交换的纽带。在全球尺度上,蒸散发约占陆地降水总量的60%;作为其能量表达形式,潜热通量约占地表净辐射的80%。随着通量观测技术的发展,全球长期持续的观测数据得以获取和共享,近年来基于数据驱动的蒸散发遥感反演方法取得了较好的研究进展。本文针对数据驱动的蒸散发遥感反演方法和产品,从经验回归、机器学习和数据融合3个方面展开,对现有的研究进展进行了梳理、归纳和总结,并从驱动数据、反演方法、已有产品等方面指出目前仍存在的问题和不足。未来仍需开展数据驱动的高时空分辨率的蒸散发遥感反演方法的研究,有效考虑地表温度和土壤水分等可以指示地表蒸散发短期变化的重要信息,同时加强基于过程驱动的物理模型与数据驱动的模型的结合,使两类模型能互为补充、各自发挥所长,共同推动蒸散发遥感反演研究水平的进步。  相似文献   

简化磁力计非线性误差模型的快速校正算法     

宁一鹏  毕京学  姚国标  桑文刚  郭秋英 《测绘科学》2021,46(1):36-41,55

针对传统的磁力计校正算法中存在的误差模型复杂、计算时间长、需要保持水平姿态和已知航向信息等弊端,该文从磁力计误差特性入手,推导并建立了简化的磁力计非线性等效误差模型。基于动态调整策略对传统的LM算法进行改进,并利用改进的LM算法求解误差模型,减少计算过程中的迭代次数,实现了磁力计误差的快速估计。实验表明,该方法在有效保证磁力计校正精度的前提下,迭代次数减少25%,计算速度提高了65.59%。  相似文献   

融合GNSS气象参数的PM2.5随机森林预测模型     

郭骐嘉  姚宜斌  周永江 《测绘科学》2021,46(4):37-42,56

针对PM2.5浓度的预报问题,该文结合国家GNSS服务(IGS)分析中心获取的北京房山站的气象数据及同期的PM2.5实测数据,分析了气象因子和环境污染物因子对PM2.5浓度的影响,并提出 了基于随机森林算法的PM2.5浓度预测方法,建立了融合GNSS气象参数的PM2.5随机森林预测模型.实验结果表明:该算法的时效性达6 h,在一定精度范围内能够取得较好的预测效果,同时能够有效地抑制过拟合的现象.  相似文献   

基于图形分割的面状符号自动填充算法     

寇媛  姚炎林  王军军 《测绘地理信息》2021,46(2):93-95

针对现有制图软件在面状符号填充方面存在的符号缺失、压盖等问题,提出了一种基于图形分割的面状符号自动填充算法。该算法通过计算面的骨架线,对复杂面进行分解,判断分解后的简单面的形状,分别赋予不同的制图表达规则,实现面状符号的自动填充。结果表明,该算法可以有效实现狭长以及包含狭长分支的不规则图形的合理填充,有效解决了填充符号与图形边界、注记的压盖问题,提高了制图自动化,大大减少了制图工作量。  相似文献   

中国区域CODE全球电离层地图精度分析     

来愈  姚宜斌  张良 《测绘地理信息》2021,46(6):8-12

电离层延迟是精密单点定位的主要误差源,双频用户可利用组合观测值消除其影响,单频用户只能利用电离层模型对其加以改正.因此电离层模型的精度对单频精密单点定位(single-frequency precise point positioning,SF-PPP)的精度至关重要.为分析欧洲轨道确定中心(Center Orbit Determination Europe,CODE)提供的全球电离层地图(global ionospheric map,GIM)在中国区域内的精度,在不同纬度范围内选取25个均匀分布的陆态网基准站,从STEC(slant total electron content,STEC)精度及单频动态定位精度两个角度对CODE GIM进行精度评估.结果表明STEC均方根(root mean square,RMS)7天内的平均值为6.38 TECU,应用CODE GIM进行单频动态精密单点定位的精度在水平方向达到亚米级,高程方向达到米级,在高纬度地区CODE GIM精度更高.  相似文献   

坐标转换中的角度长度与面积变形定量分析     

张琦  姚宜斌  张良  王友昆 《测绘地理信息》2021,46(6):17-21

在实际测绘生产中,由坐标变换引起的不同程度的角度变形、长度变形和面积变形产生的影响不可忽略.本文通过公式推导在七参数变换中角度、长度和面积的变形及高斯投影后图斑椭球面积变形,并通过实验验证公式推导结果,得出在七参数变换中角度不发生变形,长度变形为m,面积变形为2 m,七参数变换中的变形与坐标和转换参数无关系,在高斯投影中,面积变形随着纬度和经差的增大而增大,纬度方向面积变形的变化率先增大后减小.  相似文献   

基于信息化时代的遥感数据存档路径研究     

刘崴  姚正明  潘勋 《测绘与空间地理信息》2021,44(8):108-110

信息化时代的发展,新技术革命正逐步改变着传统工业化的发展格局,遥感数据在土地覆盖监测、森林覆盖监测、草地覆盖监测以及湿地资源监测等方面具有不可忽视的重要作用.信息时代,实现遥感数据存档、共享、资源开发利用是当前考虑的重点问题.本文主要阐述信息时代遥感数据存档的必要性,分析当前遥感数据存档面临的主要问题,并提出适应社会生产和服务的新的管理模式,最大限度地挖掘遥感数据的社会化服务价值.  相似文献   

准噶尔盆地西北缘车排子凸起原油类型与油源     

刘得光  倪云燕  陈建平  李二庭  姚立邈  张枝焕  王绪龙  戴金星 《地质学报》2023,97(5):1576-1597

准噶尔盆地西北缘南部红车断裂带- 车排子凸起油气藏众多,原油物理化学性质和地球化学特征十分复杂,原油类型及其来源长期存在很大争议。本文在准噶尔盆地不同时代烃源岩生成原油典型地球化学特征与主要油源判识指标归纳总结的基础上,对红车断裂带- 车排子凸起原油地球化学特征和来源进行系统分析研究,将该区域原油分为五类,其中三类原油分别来源于二叠系湖相烃源岩、中—下侏罗统煤系烃源岩、古近系安集海河组湖相烃源岩,另外两类为混合原油,分别为来源于二叠系湖相烃源岩的生物降解稠油与中—下侏罗统煤系烃源岩生成的正常原油和古近系湖相烃源岩生成的正常原油的混合原油。红车断裂带石炭系—白垩系油藏原油主要来源于沙湾凹陷二叠系湖相烃源岩,车排子凸起东北部春风油田稠油来源于沙湾凹陷二叠系湖相烃源岩;车排子凸起东侧- 红车断裂带西侧新近系沙湾组油藏轻质原油来源于四棵树凹陷古近系湖相烃源岩;车排子凸起中部春光油田白垩系—古近系油藏稠油为二叠系来源稠油和侏罗系正常原油的混合原油,新近系沙湾组油藏稠油为二叠系来源稠油与新近系正常原油的混合原油;车排子凸起西部石炭系—古近系油藏轻质原油来源于四棵树凹陷中—下侏罗统煤系烃源岩,而新近系沙湾组油藏轻质原油来源于四棵树凹陷古近系湖相烃源岩。本文对准噶尔盆地西北缘南部地区油气藏成藏研究及区域油气勘探决策具有重要参考作用。  相似文献