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融合Sentinel光学和SAR时间序列特征识别桉树病虫害
1
作者 欧成军 郭萍 +2 位作者 韦昌文 吴跃海 李军集 《桉树科技》 2026年第1期40-50,共11页
为及时精准监测与预警桉树病虫害,以广西北部湾桉树人工林为研究对象,基于Sentinel-1 SAR数据和Sentinel-2多光谱数据,结合连续变化检测与分类(Continuous Change Detection and Classification,CCDC)算法及3 a时间窗口法,实现了桉树病... 为及时精准监测与预警桉树病虫害,以广西北部湾桉树人工林为研究对象,基于Sentinel-1 SAR数据和Sentinel-2多光谱数据,结合连续变化检测与分类(Continuous Change Detection and Classification,CCDC)算法及3 a时间窗口法,实现了桉树病虫害发生状况的有效识别与时空动态追踪。混淆矩阵精度验证结果表明,该监测模型的总体精度达72.93%,生产者精度和用户精度均超过70%。时空分析结果显示:桉树病虫害高发于春夏季节(4—8月),2024年爆发频率与规模达3 a峰值;空间分布呈南高北低格局,病虫害群落呈明显的团簇状聚集,并表现出由边缘向内部呈向心性扩散。 展开更多
关键词 sentinel-1/2 CCDC算法 桉树 病虫害
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基于Sentinel-1/2影像和随机森林的海口市建成区城市湿地精细分类 被引量：4
2
作者 罗滨 毛德华 +2 位作者 张金萍 王铭 王宗明 《地理科学》 北大核心 2025年第2期389-402,共14页
本研究以国际湿地城市海南省海口市的建成区为研究区,结合Sentinel-1雷达和Sentinel-2光学影像,采用面向对象的随机森林遥感分类方法,对城市湿地进行精细分类与制图,并与其他分类方法成果进行对比,探索本方法在城市湿地分类中的有效性... 本研究以国际湿地城市海南省海口市的建成区为研究区,结合Sentinel-1雷达和Sentinel-2光学影像,采用面向对象的随机森林遥感分类方法,对城市湿地进行精细分类与制图,并与其他分类方法成果进行对比,探索本方法在城市湿地分类中的有效性。研究结果表明:使用同一分类方法,向原有特征向量集中加入Sentinel-1影像的双极化后向散射系数后,其分类精度提高了5.29%;面向对象相较于面向像元的分类方法更加适用于湿地分类,且本研究中随机森林与CART决策树算法相比,对地物的识别更加精确。加入后向散射系数、面向对象的随机森林方法解译结果的总体精度为91.53%,Kappa系数0.90,分类效果较好。本研究可为小尺度城市湿地的快速、精准识别与制图提供方法借鉴,为城市湿地的保护与管理提供可视化的科学依据。 展开更多
关键词 湿地城市 城市湿地 哨兵影像 面向对象的随机森林
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基于Sentinel-2遥感影像的作物分类方法研究 被引量：1
3
作者 王岩 田军仓 《节水灌溉》 北大核心 2025年第9期105-110,共6页
作物种植结构是规划灌溉制度、估算作物产量的重要参考依据,利用遥感准确地对作物进行识别是一项具有挑战性的任务。研究采用5-9月组成的时序影像和各单月影像,分别提取光谱反射率和指数,并通过RF、SVM和DT等算法对玉米、大豆、水稻进... 作物种植结构是规划灌溉制度、估算作物产量的重要参考依据,利用遥感准确地对作物进行识别是一项具有挑战性的任务。研究采用5-9月组成的时序影像和各单月影像,分别提取光谱反射率和指数,并通过RF、SVM和DT等算法对玉米、大豆、水稻进行分类,对比时序影像和单月影像的分类精度差异。结果如下:(1)在RF算法上,时序影像比最佳单月影像的分类精度提高了6.4%;SVM算法提高了3.33%;DT算法提高了6.25%。(2)在时序影像上,RF算法的分类精度比SVM提高了2.92%,比DT提高了6.25%。综上所述,时序影像可以提高作物的分类精度,且RF为最佳算法。 展开更多
关键词 sentinel-2 时间序列 卫星遥感 最佳算法 作物分类
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基于Sentinel-2A影像和XGBoost模型的滇中高原地区土壤有机碳含量反演研究 被引量：1
4
作者 严正飞 杨明龙 +3 位作者 唐秀娟 夏永华 杨赈 李万涛 《河南农业科学》 北大核心 2025年第2期145-153,共9页
土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)在保持土壤肥力、促进植物生长和农业可持续发展等方面发挥着至关重要的作用,因此,高效精准地获取SOC含量非常重要。利用Sentinel-2A多光谱遥感影像数据并结合实测SOC含量、Sentinel-1后向散射系数... 土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)在保持土壤肥力、促进植物生长和农业可持续发展等方面发挥着至关重要的作用,因此,高效精准地获取SOC含量非常重要。利用Sentinel-2A多光谱遥感影像数据并结合实测SOC含量、Sentinel-1后向散射系数、植被指数和地形因子数据(高程、坡度、坡向),分别使用随机森林(RF)、深度森林(DF)和XGBoost算法模型,对姚安灌区的SOC含量进行反演研究。结果表明,从不同组合的辅助变量来看,结合不同变量因子(植被指数因子、地形因子、后向散射系数因子等)有助于提高SOC含量的预测精度,尤其加入地形因子后,RF、DF和XGBoost 3种模型的R^(2)分别提升0.0523、0.0398和0.0689。从不同预测模型测算结果分析,XGBoost和DF算法模型都可以有效地进行耕地SOC含量的精准预测,其中XGBoost算法模型与M3变量组合(Sentinel-2A影像的12个波段数据、植被指数数据、Sentinel-1后向散射系数数据以及地形因子数据的组合)结合的预测能力最高[决定系数(R^(2))=0.8106,均方根误差(RMSE)=1.8132],其次是DF算法模型(R^(2)=0.7512,RMSE=1.9255),而RF算法模型的预测能力相对较低(R^(2)=0.6245,RMSE=2.5031)。 展开更多
关键词 土壤有机碳 sentinel-2A 遥感反演 机器学习 XGBoost算法 滇中高原
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基于Sentinel-2的江淮分水岭撂荒地提取
5
作者 李元庆 宋宏利 +2 位作者 刘欢 李伟涛 刘兴宇 《安徽农业科学》 2025年第3期47-52,76,共7页
[目的]研究江淮分水岭因地形破碎、丘陵起伏、云覆盖严重等原因导致撂荒地提取精度较低问题。[方法]基于GEE云平台,以凤阳县为研究区域,使用Sentinel-2 MSI影像数据,采用随机森林分类算法对凤阳县2017—2023年土地进行分类,获取7年的土... [目的]研究江淮分水岭因地形破碎、丘陵起伏、云覆盖严重等原因导致撂荒地提取精度较低问题。[方法]基于GEE云平台,以凤阳县为研究区域,使用Sentinel-2 MSI影像数据,采用随机森林分类算法对凤阳县2017—2023年土地进行分类,获取7年的土地分类数据,并制定撂荒地识别规则,在此基础上提取研究区撂荒地数据。[结果]遥感影像的总体土地分类精度在82.45%~91.37%,符合研究所需精度要求;2018年研究区撂荒地面积最大,为974.52 hm^(2),撂荒率最高,为0.91%;2018—2019年撂荒地面积呈减少趋势,2019—2021年撂荒地面积逐年增加;2018—2023年撂荒地的复耕地面积最大约为678.15 hm^(2),而最小复耕地面积约为78.23 hm^(2),复耕率最高值达到69.59%,复耕率最小值为37.02%。[结论]该研究为评估农田抛荒的风险和生态环境的治理提供有力的数据支撑,也为其他撂荒地提取提供参考。 展开更多
关键词 撂荒地 江淮分水岭 sentinel-2 随机森林分类算法 凤阳县
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基于Sentinel-2时序影像和调查数据的工业用地内部绿地率估算方法
6
作者 李祥 柯红军 +1 位作者 张美娟 李晓宁 《无线互联科技》 2025年第21期45-48,共4页
工业用地内部绿地率是反映工业用地地块开发利用强度的重要指标,开展绿地率监测对加强工业用地开发利用监管具有重要意义。传统的实地调查方法存在人力时间耗费巨大、数据质量难以把控等问题,难以应对大范围、高频次的监测需求。Sentine... 工业用地内部绿地率是反映工业用地地块开发利用强度的重要指标,开展绿地率监测对加强工业用地开发利用监管具有重要意义。传统的实地调查方法存在人力时间耗费巨大、数据质量难以把控等问题,难以应对大范围、高频次的监测需求。Sentinel-2影像具有成像幅宽大、重访周期短等特点,在开展工业用地内部绿地率大范围高频监测方面具有独特优势。文章基于Sentinel-2时序影像及南京市工业企业用地调查成果,构建基于归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)统计值的分类特征空间,采用面向对象的遥感影像分类算法,对南京市江宁区2024年度工业用地调查成果中部分面积较大的工业用地地块开展了内部绿地提取和绿地率估算,基于随机样本对估算结果精度进行了评价。结果表明该方法具有较好的估算精度,可为常态开展工业用地内部绿地率监测提供技术参考。 展开更多
关键词 工业用地 绿地率 NDVI sentinel-2 CANNY 边缘提取 分水岭算法 影像分割 阈值分类
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Sentinel-2影像和BP神经网络结合的小麦条锈病监测方法 被引量：31
7
作者 黄林生 江静 +4 位作者 黄文江 叶回春 赵晋陵 马慧琴 阮超 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第17期178-185,共8页
选用包含红边等多种不同波段信息的多光谱卫星数据,为区域尺度上展开作物病害监测研究提供更加丰富有效的信息,相比于常规的宽波段卫星遥感影像,搭载红边波段的Sentinel-2影像对作物病害胁迫更加敏感,能显著提高模型精度。该文以陕西省... 选用包含红边等多种不同波段信息的多光谱卫星数据,为区域尺度上展开作物病害监测研究提供更加丰富有效的信息,相比于常规的宽波段卫星遥感影像,搭载红边波段的Sentinel-2影像对作物病害胁迫更加敏感,能显著提高模型精度。该文以陕西省宁强县小麦条锈病为研究对象,基于Sentinel-2影像共提取了26个初选特征因子:3个可见光波段反射率(红、绿、蓝)、1个近红外波段反射率、3个红边波段反射率、14个对病害敏感的宽波段植被指数和5个红边植被指数。结合K-Means和ReliefF算法筛选病害敏感特征,最终筛选出3个宽波段植被指数,包括:增强型植被指数(enhanced vegetation index,EVI)、结构加强色素指数(structure intensive pigment index,SIPI)、简单比值植被指数(simpleratio index,SR),2个红边波段植被指数:归一化红边2植被指数(normalized red-edge2 index,NREDI2)、归一化红边3植被指数(normalized red-edge3 index,NREDI3)。利用BP神经网络方法(back propagation neural network,BPNN),分别以宽波段植被指数和宽波段植被指数结合红边波段指数作为输入变量构建小麦条锈病严重度监测模型,对比2种模型的监测精度。结果显示,基于宽波段植被指数结合红边波段植被指数的监测模型的总体精度达到83.3%,Kappa系数0.73,优于仅基于宽波段植被指数特征所建监测模型的精度73.3%,Kappa系数0.58。说明红边波段能够为病害监测提供有效信息,采用宽波段植被指数和红边波段植被指数相结合的方法能够有效提高作物病虫害监测模型精度。 展开更多
关键词 遥感 算法 病害 sentinel-2红边 小麦 条锈病 BP神经网络
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神经网络支持下的Sentinel-2卫星影像自动云检测 被引量：5
8
作者 余长慧 于海威 +1 位作者 张文 孟令奎 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2019年第8期39-43,共5页
为解决利用Sentinel-2卫星影像进行地物信息提取时云层遮挡造成的信息误判问题,提出了一种基于深度学习的遥感影像云区高精度分割方法。该方法通过预处理的遥感样本数据构建出一种深度神经网络模型,自动提取高层次影像特征;再将影像特... 为解决利用Sentinel-2卫星影像进行地物信息提取时云层遮挡造成的信息误判问题,提出了一种基于深度学习的遥感影像云区高精度分割方法。该方法通过预处理的遥感样本数据构建出一种深度神经网络模型,自动提取高层次影像特征;再将影像特征输入分类器,实现遥感影像的像素级分类,从而分割出云覆盖矩阵;最后将云覆盖矩阵转化为云二值图,结合感兴趣区矢量准确获取指定区域云检测结果。选取典型区域进行测试,结果表明:该方法检测精度较高,速度较快,且无须辅助信息与人工干预,可用于Sentinel-2卫星影像不规则区域自动云检测。 展开更多
关键词 云检测 深度学习算法 像素级 sentinel-2 MSI 小区域
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融合时序Sentinel数据多特征优选的南方丘陵区油茶种植区提取 被引量：9
9
作者 李恒凯 王洁 +1 位作者 周艳兵 龙北平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期241-251,共11页
油茶作为江西省经济林树种之一,也是江西省特色优势产业,准确获取其空间分布在产量估算、生产管理和政策制定等方面具有重要意义。本研究针对南方多云多雨气候导致光学影像不足,以及丘陵山区地形破碎问题,以江西省宜春市袁州区为研究区... 油茶作为江西省经济林树种之一,也是江西省特色优势产业,准确获取其空间分布在产量估算、生产管理和政策制定等方面具有重要意义。本研究针对南方多云多雨气候导致光学影像不足,以及丘陵山区地形破碎问题,以江西省宜春市袁州区为研究区,采用时序Sentinel系列影像数据和SRTM DEM数据为数据源,构建和优选了光谱特征、植被-水体指数、红边指数、雷达特征、地形特征和纹理特征共125个特征变量,其中,纹理特征采用累计差法(Δf)对比15种不同尺度窗口,计算Sentinel-1和Sentinel-2影像最佳纹理特征。基于ReliefF特征优选算法和随机森林分类算法,设计了8种特征组合方案开展实验,探讨不同特征类型对油茶提取精度的影响。结果表明:利用累计差法计算出的Sentinel-1和Sentinel-2的最佳纹理特征窗口尺寸均为35×35,最佳纹理特征组合为均值(Mean)、方差(Variance)和对比度(Contrast);在光谱特征、植被-水体指数的基础上加入不同特征对油茶进行分类,不同类型特征对油茶提取的有利程度由大到小依次为S2纹理特征、S1纹理特征、地形特征、雷达特征、红边指数,相比于单一光谱和指数特征,纹理特征的加入可大幅度提高分类精度。多特征协同分类结果优于单特征分类结果,基于特征优选的油茶提取精度最高;基于ReliefF算法特征优选后的方案精度最高,总体精度为88.29%,Kappa系数为0.81。本研究利用时序Sentinel系列遥感影像和DEM地形数据,构建了针对多云雨南方丘陵山区的大范围油茶遥感提取方法,可为中国南方丘陵区域油茶资源调查与监测提供参考。 展开更多
关键词 油茶 种植区提取 sentinel-1 sentinel-2 特征优选 累计差 RELIEFF算法
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基于Sentinel-2的绿洲-荒漠过渡带植被地上生物量估算 被引量：5
10
作者 刘书田 王雪梅 赵枫 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第4期162-170,共9页
开展绿洲-荒漠过渡带植被地上生物量监测是植被生长状况评价与荒漠化监测的重要手段。文中利用Sentinel-2影像数据构建了地上生物量估算模型,比较了统计模型和两种机器学习算法模型的性能,并对渭干河-库车河绿洲的绿洲-荒漠过渡带的植... 开展绿洲-荒漠过渡带植被地上生物量监测是植被生长状况评价与荒漠化监测的重要手段。文中利用Sentinel-2影像数据构建了地上生物量估算模型,比较了统计模型和两种机器学习算法模型的性能,并对渭干河-库车河绿洲的绿洲-荒漠过渡带的植被地上生物量进行了估算。结果显示,在统计模型中,红边三角植被指数(RTVI)与地上生物量的非线性模型拟合效果最好,且相关最显著。在机器学习算法中,随机森林模型优于支持向量机回归模型。通过验证发现,RTVI非线性估测模型和随机森林模型具有较好的外推能力。在绿洲-荒漠过渡带植被地上生物量的反演中,随机森林模型表现出较高的精度,验证集R^(2)为0.65,RMSE和MAE分别为255.08g·m^(-2)和192.93g·m^(-2)。相较其他模型,随机森林模型可以在小样本情况下更精确,对科学监测绿洲-荒漠过渡带植被地上生物量和维护绿洲的稳定发展提供依据。 展开更多
关键词 地上生物量估算 植被指数 机器学习算法 sentinel-2 绿洲-荒漠过渡带
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基于Sentinel-2影像的巴尔托洛冰川冰面湖研究
11
作者 刘晓 孙永玲 +1 位作者 孙世金 李敏 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第3期49-53,80,共6页
冰面湖是冰川的重要组成部分,是冰川消融的指示器,不仅对全球气候变化响应迅速,而且对了解和掌握区域水资源信息意义重大。本文基于Sentinel-2遥感数据,利用随机森林算法,对巴尔托洛冰川冰面湖进行识别提取,并基于提取结果分析研究区冰... 冰面湖是冰川的重要组成部分,是冰川消融的指示器,不仅对全球气候变化响应迅速,而且对了解和掌握区域水资源信息意义重大。本文基于Sentinel-2遥感数据,利用随机森林算法,对巴尔托洛冰川冰面湖进行识别提取,并基于提取结果分析研究区冰面湖的空间分布特征,以及冰面湖面积、数量与冰川高程的关系。本文冰面湖提取的准确率达96.07%,完整率达92.18%,错误率为11.59%;识别出巴尔托洛冰川冰面湖567个,面积为249.46~37134 m^(2);冰面湖多分布在距冰川末端3~26 km处,其中海拔3800~4300 m之间冰面湖数量最多,面积普遍较大,平均面积为1922 m^(2);随着高程的升高,冰面湖的数量和面积逐渐减少,在高程5300 m以上冰面湖数量仅为15个,平均面积为356 m^(2);高程升高导致冰面温度降低,是冰面湖数量和面积骤减的主要原因。 展开更多
关键词 巴尔托洛冰川 冰面湖 sentinel-2影像 随机森林算法
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基于深蓝算法的Sentinel-2数据气溶胶光学厚度反演 被引量：4
12
作者 徐玉雯 张浩 +1 位作者 陈正超 景海涛 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2020年第2期372-380,共9页
中高分辨率气溶胶信息对于高精度地表反射率反演以及城市空气环境质量监测具有重大意义,但在城市及稀疏植被等高亮地表区域,气溶胶光学厚度(AOD)的高精度反演一直是定量遥感领域的难点之一。以北京城市区和包头沙漠区为例,利用MODIS地... 中高分辨率气溶胶信息对于高精度地表反射率反演以及城市空气环境质量监测具有重大意义,但在城市及稀疏植被等高亮地表区域,气溶胶光学厚度(AOD)的高精度反演一直是定量遥感领域的难点之一。以北京城市区和包头沙漠区为例,利用MODIS地表反射率产品构建先验知识约束条件,基于深蓝算法实现了13景Sentinel-2高亮地表的AOD反演。为验证算法精度,将反演结果与全球气溶胶自动观测网(AERONET)站点实测值、Sentinel-2官方插件Sen2Cor处理结果、Landsat-8反演值作对比。结果表明:①采用深蓝算法反演的AOD值与AERONET实测值具有显著的相关性(R^2>0.9,RMSE=0.056);②无论是沙漠高亮区还是植被较少的城市高亮区,Sen2Cor插件反演的AOD值整景均为固定值,无空间分布,不符合实际情况;③Sentinel-2深蓝算法反演结果与准同步过境的Landsat-8反演的AOD产品在空间分布上具有高度一致性,较好地反映了人类活动特征。相比于目前官方产品,深蓝算法适合Sentinel-2数据高亮区域的气溶胶反演,在绝对精度和空间分布趋势方面均具有明显优势。 展开更多
关键词 气溶胶光学厚度(AOD) 深蓝算法(Deep Blue algorithm) sentinel-2A/B
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基于Sentinel-2A影像的县域冬小麦种植面积遥感监测 被引量：10
13
作者 王蓉 冯美臣 +1 位作者 杨武德 张美俊 《山西农业科学》 2019年第5期854-860,共7页
小麦种植面积遥感监测是小麦估产的基本要素,准确而及时地提取不同灌溉类型冬小麦种植面积及其空间分布信息可为冬小麦长势监测以及产量评估提供科学依据。以山西省闻喜县冬小麦为研究对象,以Sentinel-2A影像为基础数据源,选择主成分(P... 小麦种植面积遥感监测是小麦估产的基本要素,准确而及时地提取不同灌溉类型冬小麦种植面积及其空间分布信息可为冬小麦长势监测以及产量评估提供科学依据。以山西省闻喜县冬小麦为研究对象,以Sentinel-2A影像为基础数据源,选择主成分(PCA)、红边归一化植被指数(RENDVI)、纹理特征等3个特征变量,结合实地调查样本点,采用随机森林算法,提取冬小麦种植面积,并结合数字高程模型(DEM)提取雨养区和灌溉区冬小麦种植面积。结果表明,Sentinel-2A遥感数据适合作为县域尺度冬小麦监测的数据源;主成分分析、纹理特征和RENDVI的引入可以提高单时相遥感影像对县域冬小麦分类的识别能力;随机森林算法和数字高程模型结合可以实现雨养区和灌溉区冬小麦种植面积的提取。 展开更多
关键词 sentinel-2A 随机森林算法 冬小麦 面积提取
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基于Sentinel-1双极化数据改进水体提取的Otsu算法 被引量：14
14
作者 冯崎 王琦 +1 位作者 黄海兰 王征强 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2022年第4期1003-1011,共9页
基于SAR图像的阈值分割法是水体信息有效提取的常用方法之一。针对Otsu算法对于SAR影像水体提取精度低、噪声大的问题,以C波段Sentinel-1 SAR为数据源,提出一种基于Otsu算法的SAR图像水体提取新方法。该方法首先基于双极化数据构建自然... 基于SAR图像的阈值分割法是水体信息有效提取的常用方法之一。针对Otsu算法对于SAR影像水体提取精度低、噪声大的问题,以C波段Sentinel-1 SAR为数据源,提出一种基于Otsu算法的SAR图像水体提取新方法。该方法首先基于双极化数据构建自然指数函数,优化原始Sentinel-1数据图像像元直方图分布,再结合Otsu算法对图像进行水体提取,最后基于DEM数据去除误提取的山体阴影。以同一天的Landsat 8光学影像作为真实水体样本进行精度评定,结果表明:在不同水体占比情况下,该方法水体提取精度均优于Otsu算法,在水体占比小于10%时综合精度提升约为20%—60%,而且噪声小、适用性强,可用于快速高效获取大范围内水体信息。 展开更多
关键词 水体提取 sentinel-1 SAR OTSU算法 双极化
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基于Sentinel-2影像的西南山区不同生长期水稻识别 被引量：31
15
作者 陈安旭 李月臣 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期192-199,共8页
山区水稻种植呈现破碎分散的特点,中低分辨率的遥感影像分类效果不甚理想,需要寻找适用于山区水稻提取的遥感数据源和监测方法;水稻在不同生长阶段有不同的形态特征,适用的分类特征与得出的分类结果显然不同。该研究以Sentinel-2影像为... 山区水稻种植呈现破碎分散的特点,中低分辨率的遥感影像分类效果不甚理想,需要寻找适用于山区水稻提取的遥感数据源和监测方法;水稻在不同生长阶段有不同的形态特征,适用的分类特征与得出的分类结果显然不同。该研究以Sentinel-2影像为数据源,对不同生长阶段的水稻进行提取。选取波段特征、植被指数、红边指数、水体指数、地形特征、纹理特征等58个分类特征,运用SEaTH算法进行筛选后,采用随机森林分类法进行分类,并构建误差矩阵比较分类结果。结果表明,分类特征经过筛选后,数量分别为发育期16个、生长期13个、成熟期12个;分类结果进行精度验证后,用户精度分别为发育期0.93、生长期0.88、成熟期0.85,水稻发育期为提取水稻的最佳时期。Sentinel-2影像和随机森林方法可作为理想的数据源和监测方法用于山区水稻时空信息的提取。 展开更多
关键词 水稻 生长 随机森林算法 特征优选 sentinel-2
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基于Sentinel-1/2数据的洪水淹没范围提取模型 被引量：9
16
作者 邓启睿 张英 +2 位作者 刘佳 乔庆华 翟亮 《人民长江》 北大核心 2024年第9期71-77,共7页
遥感是监测洪水淹没范围、掌握洪涝灾情演变的重要手段,而光学影像在洪水发生时往往有较多缺失,全天候的SAR影像在提取水体时精度略低。为快速、精准提取洪水淹没范围,构建了一种综合利用Sentinel-2光学影像和Sentinel-1雷达影像数据的... 遥感是监测洪水淹没范围、掌握洪涝灾情演变的重要手段,而光学影像在洪水发生时往往有较多缺失,全天候的SAR影像在提取水体时精度略低。为快速、精准提取洪水淹没范围,构建了一种综合利用Sentinel-2光学影像和Sentinel-1雷达影像数据的洪水淹没范围提取模型,采用一种自适应阈值分割算法即大津算法(OTSU)分别对两种数据以及该模型进行了水体范围提取试验,并以河北省保定市为例进行了应用分析。结果显示:云量较少的Sentinel-2影像水体提取效果最好,总体精度(OA)达到95.6%;所构建的模型在引入部分可用Sentinel-2数据后,OA达到95%,相比单独使用Sentinel-1数据OA和Kappa系数分别提升1.2%和2.4%。该模型搭载于Google Earth Engine平台,能实现快速、准确、低成本的地表水体空间范围连续输出,不受限于云雾且比单独使用Sentinel-1影像的提取精度更高,在云覆盖严重导致Sentinel-2数据缺少的情况下,该模型可作为洪水淹没范围提取方法的一种选择。 展开更多
关键词 洪水淹没范围 sentinel-1 sentinel-2 自适应阈值分割算法 Google Earth Engine 保定市
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基于Sentinel-1A SAR的洞庭湖汛期水体面积动态变化监测研究 被引量：5
17
作者 张雨林 蒋昌波 +1 位作者 隆院男 闫世雄 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2024年第3期741-752,共12页
洞庭湖水体面积动态变化监测对防洪、维系生态系统的稳定及生物多样性具有重要意义。以经典Unet网络模型和创新性HRNet网络模型为代表的深度学习技术已成为遥感图像信息获取的高效途径,实验以Sentinel-1A SAR影像为主要数据源,定性、定... 洞庭湖水体面积动态变化监测对防洪、维系生态系统的稳定及生物多样性具有重要意义。以经典Unet网络模型和创新性HRNet网络模型为代表的深度学习技术已成为遥感图像信息获取的高效途径,实验以Sentinel-1A SAR影像为主要数据源,定性、定量地分析了Sentinel-1双极化水体指数法(Sentinel-1 Dual-Polarized Water Index,SDWI)、面向对象分类法、UNet网络模型和HRNet网络模型4种方法的水体提取效果,并基于最佳水体提取方法对洞庭湖2016~2021年汛期(4~10月)水体面积进行时空变化特征分析。结果表明:①HRNet和Unet网络模型较传统方法具有更优的水体提取效果,其中,HRNet网络模型在抑噪、抗阴影等方面表现更佳,F1分数、误判率和平均交并比分别为0.9616、0.0078和0.9586;②汛期洞庭湖水体面积在月际变化上呈现出“涨—丰—退”的变化特征,湖面从4~5月份开始扩张,6~8月份水域面积维持在较高水平,此后由于来水减少,9~10月的水体面积逐步减小。研究期间所监测到的最大水体面积为2020年7月30日的2263.90 km2;③洞庭湖汛期的水体淹没频率从湖体中心和干流向外逐渐降低,不同湖区的淹没频率分布格局不同,东洞庭湖“湖心高四周低”,南洞庭湖和西洞庭湖“南高北低”。综上所述,Sentinel-1A SAR影像与深度学习技术的结合应用可以实现洞庭湖水体信息高效获取与水面面积高频监测,为高动态湖泊水域监测提供了一种新思路。 展开更多
关键词 洞庭湖 水体面积 sentinel-1A 深度学习 HRNet
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耦合SVM和Cloud-Score算法的Sentinel-2影像云检测模型研究 被引量：1
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作者 李健锋 刘思琪 +2 位作者 李劲彬 彭飚 叶虎平 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2022年第3期713-720,共8页
云覆盖阻碍了光学遥感卫星对地观测的有效范围,快速、准确的云检测是遥感应用产品生成过程中的重要一步。针对Google Earth Engine云平台中缺乏适用且高质量的云检测模型,以热带多云的斯里兰卡为研究区,构建了耦合SVM和Cloud-Score算法... 云覆盖阻碍了光学遥感卫星对地观测的有效范围,快速、准确的云检测是遥感应用产品生成过程中的重要一步。针对Google Earth Engine云平台中缺乏适用且高质量的云检测模型,以热带多云的斯里兰卡为研究区,构建了耦合SVM和Cloud-Score算法的Sentinel-2影像云检测模型,通过实验从目视判读与定量分析两个角度对比了其与QA60法、Cloud-Score算法以及Fmask的云检测精度,并在海南岛和亚马逊森林两个地区进行了云检测测试。研究结果表明:Fmask模型的云检测性能最低,总体精度仅为63.45%,存在严重的水体误分为云的现象,但其漏提率极低;QA60法对卷云识别不足,漏提率较高,同时存在一定的误分现象,并且低空间分辨率影响了云体边界提取结果的细节性;Cloud-Score算法的云检测性能明显好于QA60法,总体精度达到了89.83%,误提率仅为2.17%,但仍存在部分卷云漏提的现象;相比于其他3种云检测方法,本文提出的云检测模型总体精度最高,达到了98.21%,并且拥有极低的漏提率和误提率,能比较精准地识别出云体的边界,可满足Sentinel-2遥感产品的云检测预处理需求。 展开更多
关键词 云检测 SVM Cloud-Score算法 sentinel-2 Fmask
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集成Sentinel-1/2和环境变量的新疆农田土壤含盐量反演 被引量：14
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作者 巴亚岚 张智韬 +7 位作者 谢坪良 樊帅龙 杜瑞麒 郭菲 钱龙 白旭乾 贺玉洁 樊少帅 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期171-179,共9页
土壤盐渍化是危害农业生产和生态环境的重要因素,快速精准获取农田土壤盐分信息对农业可持续发展和土地资源管理具有指导作用。为了提高卫星遥感在植被覆盖条件下的土壤含盐量预测精度,该研究以新疆生产建设兵团农八师为研究区域,分别在... 土壤盐渍化是危害农业生产和生态环境的重要因素,快速精准获取农田土壤盐分信息对农业可持续发展和土地资源管理具有指导作用。为了提高卫星遥感在植被覆盖条件下的土壤含盐量预测精度,该研究以新疆生产建设兵团农八师为研究区域,分别在2023年7月和8月采集土壤表层(0~20 cm)样本,并获取同步卫星影像。通过Sentinel-1雷达信息、Sentinel-2多光谱信息与环境变量的不同组合构建数据集A(极化指数、光谱指数)、B(极化指数、环境变量)、C(光谱指数、环境变量)、D(极化指数、光谱指数、环境变量),采用自适应提升(adaptive boosting,AdaBoost)、梯度提升回归树(gradient boost regression tree,GBRT)和极端梯度提升树(extreme gradient boosting tree,XGBoost)3种集成学习算法,构建基于不同数据集的土壤含盐量反演模型。结果表明,1)基于数据集D构建的所有模型预测精度普遍高于数据集A、B、C构建的模型,环境变量与雷达数据、多光谱数据的协同使用可以有效提高模型精度;2)地形因子和地表温度可作为研究区土壤盐分预测的有效特征变量,其中海拔与表层土壤含盐量的相关性最高;3)在所有数据集中,XGBoost模型性能最优,GBRT次之,AdaBoost模型验证误差较大,其中D-XGBoost模型精度最高,其验证集决定系数为0.72,均方根误差为2.40 g/kg,平均绝对误差为1.29 g/kg;4)基于多种来源变量组合的集成学习算法具有强大的非线性拟合能力,XGBoost能够更好地模拟土壤含盐量与遥感信息和环境因子之间复杂的非线性关系,并获得理想的拟合结果。该研究结果可为新疆地区土壤含盐量实时动态监测和当地土地资源可持续利用提供有效的技术手段。 展开更多
关键词 土壤 含盐量 sentinel-1/2 环境变量 集成学习
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水位变化的Sentinel-3B测高数据提取方法研究
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作者 蔺文奇 文汉江 +2 位作者 陈亦鸣 刘焕玲 张放 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2022年第6期8-14,共7页
针对利用测高数据研究内陆河流的水位变化以及近岸污染波形的处理问题,该文选用2018年11月—2021年3月长江干流宜昌和监利段Sentinel-3B卫星的level-2级陆地产品,并分别使用重心偏移(OCOG)、海洋(OCEAN)、冰-1(ICE1)和多波峰持续(MWaPP... 针对利用测高数据研究内陆河流的水位变化以及近岸污染波形的处理问题,该文选用2018年11月—2021年3月长江干流宜昌和监利段Sentinel-3B卫星的level-2级陆地产品,并分别使用重心偏移(OCOG)、海洋(OCEAN)、冰-1(ICE1)和多波峰持续(MWaPP) 4种重跟踪算法改正后,提取了实验区的水位变化序列,同时利用水文站的同期实测水位进行验证分析;再结合实验区近岸采样点数据对4种重跟踪算法的精度进行对比分析。结果显示,利用Sentinel-3B测高数据提取的长江中游段水位变化序列基本可以反映水文站实测水位的变化且变化趋势大致相同;对受到陆地污染的原始波形,多波峰持续算法较其他3种算法具有更高的精度和稳定性。 展开更多
关键词 长江干流 sentinel-3B 重跟踪算法 水位变化
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