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基于GF-1和Landsat 9卫星影像融合的农作物分类
1
作者 曾伟丽 苏巧梅 +3 位作者 范锦龙 潘蓉 廖月娇 宋影 《太原理工大学学报》 北大核心 2026年第1期52-59,共8页
【目的】拟利用GF-1和Landsat 9卫星影像的融合技术,提高农作物分类的准确度。【方法】采用PC Spectral Sharpening(PC)、Gram-Schmidt Pan Sharpening(GS)和NNDiffuse Pan Sharpening(NN)三种融合模型,对GF-1 WFV与Landsat 9卫星影像... 【目的】拟利用GF-1和Landsat 9卫星影像的融合技术,提高农作物分类的准确度。【方法】采用PC Spectral Sharpening(PC)、Gram-Schmidt Pan Sharpening(GS)和NNDiffuse Pan Sharpening(NN)三种融合模型,对GF-1 WFV与Landsat 9卫星影像的红、绿、蓝和近红外4个波段进行融合,采用均值、标准差和信息熵对融合结果进行评价,得到最佳融合波段,借助随机森林分类算法对GF-1 WFV影像、Landsat 9影像和最佳融合影像进行农作物分类。【结果】结果表明,融合GF-1和Landsat 9影像的分类模型相较于单一影像的模型,在农作物分类的准确性和稳定性上均有显著提升,分类总体精度达到92.9%,Kappa系数达到0.92,F1 Score为87.4%。融合后的影像作物分类总体精度、Kappa系数、F1 Score分别比GF-1 WFV影像的分类提高了1.7%,0.2,0.6%;比Landsat 9影像的分类提高了3.2%,0.4,4.4%。采用GF-1 WFV近红外波段,运用NN算法对Landsat 9数据进行融合,融合影像在农作物分类方面表现良好,该方法可广泛应用于大范围内的农作物信息精细提取。 展开更多
关键词 遥感 影像融合 gf-1 Landsat 9 农作物分类
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基于敦煌辐射校正场的GF-6/PMS时序绝对辐射定标方法
2
作者 彭书杰 张运杰 +4 位作者 韦玮 李新 黄冬 张勇 郑小兵 《应用光学》 北大核心 2026年第1期177-186,共10页
为确保高分六号全色多光谱相机(GF-6 panchromatic and multispectral sensor,GF-6/PMS)遥感数据在精准农业的应用效果,需及时校准载荷辐射性能参数。提出基于敦煌辐射校正场的GF-6/PMS自动化在轨辐射定标方法,实现了2019年7月至2024年1... 为确保高分六号全色多光谱相机(GF-6 panchromatic and multispectral sensor,GF-6/PMS)遥感数据在精准农业的应用效果,需及时校准载荷辐射性能参数。提出基于敦煌辐射校正场的GF-6/PMS自动化在轨辐射定标方法,实现了2019年7月至2024年11月期间GF-6/PMS过境敦煌场38次的时序绝对辐射定标,结果不确定度优于4.15%,并分析了场地均匀性对结果的影响。根据有效定标结果建立载荷辐射性能衰变模型,分析出各波段辐射定标系数年变化在0.16%~1.21%。此外,以Sentinel-2/MSI为参考的GF-6/PMS载荷除全色波段外的各波段辐射衰变模型在敦煌场、Railroad Valley场以及La Crau场验证中,相对差异绝对均值在2.34%~4.12%,证明了该文对GF-6/PMS自动化在轨定标方法的有效性,为保障GF-6/PMS遥感产品应用提供了数据支撑。 展开更多
关键词 时序辐射定标 场地均匀性分析 gf-6/PMS 趋势分析 交叉验证
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基于GF-2影像的防护林退化程度识别研究
3
作者 王荣 范燕敏 +3 位作者 刘文惠 李天兰 向泽群 王宇轩 《现代农业科技》 2026年第2期128-135,142,共9页
防护林作为干旱区的重要生态屏障,在保障农业可持续发展和区域生态安全方面发挥着关键作用。本文以新疆生产建设兵团第二师为研究区,基于高分二号(GF-2)遥感影像和770条实地调查的已知退化等级防护林条带,开展防护林退化程度识别研究。... 防护林作为干旱区的重要生态屏障,在保障农业可持续发展和区域生态安全方面发挥着关键作用。本文以新疆生产建设兵团第二师为研究区,基于高分二号(GF-2)遥感影像和770条实地调查的已知退化等级防护林条带,开展防护林退化程度识别研究。提取大气阻抗植被指数(ARVI)、差值植被指数(DVI)、增强植被指数(EVI)、归一化植被指数(NDVI)、红绿植被指数(RGVI)、比值植被指数(RVI)和土壤调整植被指数(SAVI)7个植被指数,分析其与郁闭度、断带率、枯死木与濒死木比例等退化指标之间的相关性。结果表明:NDVI与防护林退化指标之间具有显著相关性,DVI和SAVI在退化等级判别中亦表现优良。基于植被指数的阈值构建退化识别模型,对3种代表性指数进行分级,确定防护林退化的阈值标准。与人工地面调查结果对比显示,单指标模型识别精度可达71%,进一步融合多项退化指标构建的多指标组合模型识别精度提高至82%。研究表明,融合多植被指数与多源退化特征的综合方法在防护林退化识别中具有较高的适用性和准确性,为干旱区防护林生态监测提供了有效的技术支持。 展开更多
关键词 卫星遥感 防护林 退化程度 植被指数 gf-2影像
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基于GF-3雷达数据极化分解与深度学习的干旱区绿洲土地覆被及盐渍化分级研究
4
作者 刘翔宇 张飞 依力亚斯江·努尔麦麦提 《新疆师范大学学报(自然科学版)》 2026年第2期58-70,共13页
土地利用/覆被演变研究是解析人地关系的重要科学议题,其精准监测对区域可持续发展决策具有支撑作用。本研究以克里雅绿洲为研究对象,基于高分三号(GF-3)全极化合成孔径雷达数据与Landsat 8-OLI多光谱数据,结合野外实测土壤理化参数,构... 土地利用/覆被演变研究是解析人地关系的重要科学议题,其精准监测对区域可持续发展决策具有支撑作用。本研究以克里雅绿洲为研究对象,基于高分三号(GF-3)全极化合成孔径雷达数据与Landsat 8-OLI多光谱数据,结合野外实测土壤理化参数,构建多源遥感协同分类体系。将土壤盐渍化分级(轻度、中度、重度)作为土地覆被质量的核心量化指标,与土地利用类型(耕地、植被、水体、裸地)共同构成分类框架。通过应用八种极化分解方法、随机森林特征优选算法及U-Net深度学习模型,系统探讨干旱区绿洲土地利用/覆被分类的最优解译方案。实验结果表明,相较于传统影像分类算法,U-Net深度学习框架在分类精度指标上呈现显著优势,其总体分类精度提升至78.21%,Kappa系数达0.72.该模型有效融合雷达后向散射特征、光学光谱特征及土壤有机质含量等理化参数,通过多维特征空间构建解决植被-盐渍化混合像元的同谱异质问题。本研究提出的多源数据融合分类方法为绿洲生态系统监测提供了新的技术支撑,其分类结果的空间异质性解析能力为绿洲土地退化防治与资源管理决策提供了可靠的科学依据。 展开更多
关键词 积神经网络 gf-3 极化分解 克里雅绿洲 土地利用/覆被
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弹性网络和XGBoost联合的GF-1卫星滩涂光伏提取方法
5
作者 左婧霏 刘荣杰 纪永刚 《海洋科学进展》 北大核心 2026年第1期125-140,共16页
卫星遥感技术是滩涂光伏监测的主要技术手段,但光伏遥感的研究主要聚焦于陆地光伏。滩涂光伏具有明显不同于陆地光伏的特征,而且其背景环境复杂,准确提取难度大。针对该问题,本文基于高分一号(GF-1)卫星遥感数据,利用弹性网络开展了滩... 卫星遥感技术是滩涂光伏监测的主要技术手段,但光伏遥感的研究主要聚焦于陆地光伏。滩涂光伏具有明显不同于陆地光伏的特征,而且其背景环境复杂,准确提取难度大。针对该问题,本文基于高分一号(GF-1)卫星遥感数据,利用弹性网络开展了滩涂光伏空谱响应特征遴选,遴选出蓝光波段反射率、绿光波段反射率、均值、归一化水体指数(Normalized Difference Water Index, NDWI)、信息熵、红蓝波段差和比,以及亮度七个可表征滩涂光伏的特征,并基于XGBoost算法构建了滩涂光伏提取方法。实验结果表明,本文所提方法在不同滩涂光伏区域均取得了较好的提取效果,召回率达86.28%,F1分数达0.91;与支持向量机(Support Vector Machine, SVM)、随机森林算法(Random Forest, RF)相比,本文所提方法的召回率和F1分数分别提高10%和7%以上。该方法具有误提率低、边缘提取精度高和训练速度快等优势,可为滩涂光伏遥感监测提取提供有效的技术支撑。 展开更多
关键词 滩涂光伏 光伏提取 gf-1 WFV XGBoost 弹性网络
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排水管道PP/GF复合材料力学性能及耐腐蚀性能研究
6
作者 祖红振 《河南建材》 2026年第1期11-14,共4页
为了对排水管道玻璃纤维/聚丙烯(PP/GF)复合材料的力学性能及耐腐蚀性能展开深入剖析,本次研究采用室内试验的方式,针对玻璃纤维掺量对PP/GF复合材料的阻燃性能、拉伸强度、弯曲强度、热稳定性以及电化学耐腐蚀性所产生的影响进行了系... 为了对排水管道玻璃纤维/聚丙烯(PP/GF)复合材料的力学性能及耐腐蚀性能展开深入剖析,本次研究采用室内试验的方式,针对玻璃纤维掺量对PP/GF复合材料的阻燃性能、拉伸强度、弯曲强度、热稳定性以及电化学耐腐蚀性所产生的影响进行了系统分析。研究成果显示:在热稳定性方面PP/GF复合材料的质量损失会随着温度的升高而呈现出下降趋势;从力学性能角度而言,随着玻璃纤维掺量的增加,PP/GF复合材料的拉伸强度和弯曲强度均呈现出先上升后下降的变化规律;就电化学耐腐蚀性来讲,随着电流压力的不断增大,PP/GF复合材料的电流密度同样表现为先上升后下降的趋势。基于上述研究结果,最终确定了最佳的聚丙烯:玻纤比例为100:12。 展开更多
关键词 排水管道 PP/gf 阻燃性能 热稳定性 拉伸强度 耐腐蚀性
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协同Sentinel-2和GF-3多特征优选的农作物识别 被引量：2
7
作者 张青松 王金鑫 赫晓慧 《农业工程学报》 北大核心 2025年第4期153-163,共11页
农作物识别是精准农业的重要研究领域。在时空大数据和智能计算时代,如何充分挖掘和综合应用各种数据、方法和模型的优势是提高遥感农作物识别精度的有效途径。该研究以安徽省颍上县为例,采用Sentinel-2和GF-3卫星影像数据,提取了包括... 农作物识别是精准农业的重要研究领域。在时空大数据和智能计算时代,如何充分挖掘和综合应用各种数据、方法和模型的优势是提高遥感农作物识别精度的有效途径。该研究以安徽省颍上县为例,采用Sentinel-2和GF-3卫星影像数据,提取了包括光谱、指数、纹理和极化等在内的58个特征指标;随后分别选取3种特征优选算法和3种机器学习方法进行组合,设计了3种试验方案,探索特征选择和机器学习方法对农作物分类的影响;通过对比特征维度和分类精度,对各种分类方案进行评价。研究结果显示:红边特征在农作物识别中具有重要作用,同时纹理特征的加入也适当提高了分类精度;3种特征优选算法分别和随机森林方法组合时,分类精度均为最优;其中Relief F与随机森林组合在遥感农作物识别分类中效果最好,总体精度达到了93.39%,Kappa系数为0.893 3,F1得分为93.31%;比Relief F结合极限梯度提升和支持向量机分类方法的总体精度、Kappa系数、F1得分分别提高1.36个百分点、0.021和1.31个百分点,8.81个百分点、0.131 2和8.78个百分点;在随机森林分类方法下,Relief F特征选择维度为28维,比随机森林的递归特征消除和卡方检验特征优选算法分别低4和22维,证明了Relief F结合随机森林分类方法的有效性和先进性。该研究为精准农作物识别提供了新的技术思路。 展开更多
关键词 农作物 分类 特征 优选 随机森林 Sentinel-2 gf-3
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响应面法多目标优化FDM工艺ABS-GF参数与力学性能 被引量：1
8
作者 李华雄 王晖 +1 位作者 刘璇 陈开源 《塑料科技》 北大核心 2025年第4期145-150,共6页
采用响应面法(RSM)对熔融沉积成型(FDM)工艺中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物-玻璃纤维(ABS-GF)复合材料的层厚、喷嘴温度、填充率等关键参数进行多目标优化,以提升其拉伸强度与弯曲强度。通过L_(16)(4^(5))正交试验筛选主要影响因素,结合B... 采用响应面法(RSM)对熔融沉积成型(FDM)工艺中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物-玻璃纤维(ABS-GF)复合材料的层厚、喷嘴温度、填充率等关键参数进行多目标优化,以提升其拉伸强度与弯曲强度。通过L_(16)(4^(5))正交试验筛选主要影响因素,结合Box-Behnken设计建立二次回归模型,分析主效应及交互作用。结果表明:层厚、填充率和喷嘴温度对力学性能影响显著;最优参数组合为层厚0.15 mm、喷嘴温度270℃、填充率70%,此时拉伸强度为32.86 MPa(误差2.13%),弯曲强度为62.94 MPa(误差3.35%)。验证试验证实模型可靠性,研究为ABS-GF复合材料FDM工艺的优化提供依据。 展开更多
关键词 响应面法 熔融沉积成型 ABS-gf复合材料 多目标优化 力学性能
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基于多时相GF-1影像和机器学习的冬小麦估产研究
9
作者 卢必慧 李卫国 +2 位作者 田苗 王晶 毛星 《农业机械学报》 北大核心 2025年第10期448-457,共10页
为了准确地估算区域冬小麦产量,本研究尝试利用多时相的GF-1 WFV影像,采用多种光谱植被指数表征冬小麦的生长特征,对多个时相的不同植被指数与冬小麦产量之间进行相关性分析,基于定量分析结果优选特征,然后利用反向传播神经网络、支持... 为了准确地估算区域冬小麦产量,本研究尝试利用多时相的GF-1 WFV影像,采用多种光谱植被指数表征冬小麦的生长特征,对多个时相的不同植被指数与冬小麦产量之间进行相关性分析,基于定量分析结果优选特征,然后利用反向传播神经网络、支持向量回归和随机森林回归3种机器学习算法构建冬小麦产量估测模型,并与传统线性回归估产模型进行了比较。结果显示,植被指数与产量的相关性随着生育期的推进逐渐增强,其中3月26日孕穗期的植被指数与产量相关性最高,达到0.7。基于多时相植被指数组合的建模方式能够有效提高冬小麦产量的估测精度,采用拔节期和孕穗期的植被指数组合比单个生育期的植被指数的估产精度要高,反向传播神经网络估测模型的决定系数R^(2)提高约0.104,支持向量回归模型R2提高约0.141,随机森林回归模型R2提高约0.107。针对孕穗期的多时相植被指数,3种模型均有较高的估测精度,反向传播神经网络模型最高估测精度为91.47%,R^(2)为0.859,RMSE为472.873 kg/hm^(2),支持向量回归模型估测精度最高为91.03%,R^(2)为0.826,RMSE为492.917 kg/hm^(2),随机森林回归模型最高估测精度达到92.25%,R^(2)为0.908,RMSE为445.874 kg/hm^(2),3种机器学习算法的最优精度模型对比多元回归估测模型,精度分别提升7.53、7.09、8.31个百分点。该研究为基于国产高分辨率卫星数据进行冬小麦产量估算研究提供了参考。 展开更多
关键词 冬小麦 产量估测 gf-1 植被指数 机器学习
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GF-3与Sentinel-1影像对山区小水体提取能力评估
10
作者 陆建忠 张盛 +3 位作者 刘新波 翟少军 曹辉 鲍正风 《人民长江》 北大核心 2025年第6期56-63,共8页
为解决山区小水体监测中的实时跟踪难题,提高监测精度,评估GF-3和Sentinel-1雷达卫星影像的水体提取能力。在香溪河流域内选取多个水库,采用局部阈值法对两种雷达影像进行水体提取,并将结果与Sentinel-2 MSI影像使用归一化差分水体指数(... 为解决山区小水体监测中的实时跟踪难题,提高监测精度,评估GF-3和Sentinel-1雷达卫星影像的水体提取能力。在香溪河流域内选取多个水库,采用局部阈值法对两种雷达影像进行水体提取,并将结果与Sentinel-2 MSI影像使用归一化差分水体指数(NDWI)的提取结果进行比较,再通过精度指标进行定量分析。结果表明:GF-3在捕捉水体变化方面具有优势,召回率最高可达0.952,但在复杂地形下容易受到噪声影响而产生错误提取;相较之下,Sentinel-1展现出更好的精确度和一致性,精准率最高达到0.913,交并比(IoU)最高为0.830;在淹没频率分析中,GF-3对比Sentinel-1展现了更丰富的时空变化特征。研究成果可为云雨天气条件下水库群水体提取和水资源管理提供科学依据。 展开更多
关键词 水体提取 卫星遥感 gf-3 Sentinel-1 淹没频率 局部阈值法 香溪河流域
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基于CMA-GFS模式的冷云作业潜势预报研究
11
作者 孙晶 史月琴 +3 位作者 左懂飞 麦榕 安英玉 陈英英 《气象科技》 2025年第6期869-879,共11页
利用中国气象局全球数值预报模式CMA-GFS的温湿度预报参量,实现了不同云层云顶温度计算,对有利降水产生的过冷水潜势进行识别,形成168 h预报时效内的全国范围人影冷云作业潜势预报产品,结合人影飞机观测对过冷水潜势算法和冷云作业潜势... 利用中国气象局全球数值预报模式CMA-GFS的温湿度预报参量,实现了不同云层云顶温度计算,对有利降水产生的过冷水潜势进行识别,形成168 h预报时效内的全国范围人影冷云作业潜势预报产品,结合人影飞机观测对过冷水潜势算法和冷云作业潜势预报进行了检验。结果表明:过冷水潜势算法可以合理表达过冷水出现的可能性,阈值为15%时积冰命中率为97.7%,无积冰命中率66.0%;阈值为25%时的预报技巧评分最高为0.74。冷云作业潜势预报产品在2024年春季人影增雨作业中开展了应用,以40%为识别阈值则8架次含过冷水的积冰个例预报命中率在87.5%,2架次无过冷水积冰个例预报均准确,可预报时效在60~168 h之间,潜势大小可以反映积冰和过冷水的强弱,相比定量过冷水预报有一定优势。该产品可为提前1周开展人影作业过程预报和作业展望业务提供技术支撑。 展开更多
关键词 CMA-gfS 人工影响天气 过冷水 潜势预报 积冰
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汽油发动机油规格ILSAC GF-7与ILSAC GF-6对比分析
12
作者 石顺友 《润滑油》 2025年第5期39-48,共10页
2025年3月31日,国际润滑剂标准化及认证委员会(ILSAC)推出最新一代的ILSACCF-7汽油发动机油规格,以满足最新的环保法规和燃油经济性法规要求。文章对ILSAC GF-7规格的技术要求及其与ILSAC GF-6规格的性能差异进行对比分析。与ILSAC GF-... 2025年3月31日,国际润滑剂标准化及认证委员会(ILSAC)推出最新一代的ILSACCF-7汽油发动机油规格,以满足最新的环保法规和燃油经济性法规要求。文章对ILSAC GF-7规格的技术要求及其与ILSAC GF-6规格的性能差异进行对比分析。与ILSAC GF-6规格相比,ILSAC CF-7规格对发动机油的低温泵送黏度、橡胶相容性、抗氧化性能、正时链条磨损保护性能和燃油经济性提出了更高要求,并新增了硫酸盐灰分和凝胶测试理化指标和老化油的抗低速早燃(LSPI)台架测试要求。满足ILSAC GF-7规格的发动机油具有优异的综合产品性能,能够助力汽车OEM应对现代发动机设计所带来的诸多挑战,确保发动机长效稳定运行。 展开更多
关键词 ILSAC gf-7 汽油机油 规格
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基于GF-2遥感影像的澳洲坚果林空间分布信息提取 被引量：2
13
作者 王耀磊 郑毅 +5 位作者 张成程 荣渝虹 梁启斌 王艳霞 侯磊 李晓琳 《南方农业学报》 北大核心 2025年第1期74-86,共13页
【目的】基于GF-2遥感影像快速准确获取澳洲坚果林的空间分布信息,为有效利用GF-2遥感影像研究西南山区澳洲坚果林分布及为山地丘陵区其他地物类型信息的提取提供参考依据。【方法】以云南省临沧市镇康县南伞镇为研究区,GF-2影像和数字... 【目的】基于GF-2遥感影像快速准确获取澳洲坚果林的空间分布信息,为有效利用GF-2遥感影像研究西南山区澳洲坚果林分布及为山地丘陵区其他地物类型信息的提取提供参考依据。【方法】以云南省临沧市镇康县南伞镇为研究区,GF-2影像和数字高程模型(DEM)为数据源。通过面向对象的方法,提取影像对象的光谱特征、纹理特征、形状特征和地形特征共90维特征变量,设计8种组合方案(方案A1~方案A8),使用平均不纯度减少的方法对特征重要性进行度量,选取最佳特征组合,采用随机森林、支持向量机和决策树算法对澳洲坚果林进行提取,探讨不同特征类型和分类算法对澳洲坚果林提取精度的影响。【结果】相比遍历分割参数法,尺度参数估算(ESP)工具和邻域差分绝对值与标准差比(RMAS)结合的方法能够更高效、客观地确定特定地物的最佳分割尺度;通过对比方案A8和方案A7可知,方案A8中加入地形特征后,整体特征维度有所降低,主要表现为纹理特征数量减少,仅保留4个纹理特征。不同类型特征对澳洲坚果林识别的贡献排序为光谱特征>地形特征>纹理特征>形状特征。在分类算法角度方面,随机森林在总体精度(OA)、用户精度(UA)、生产者精度(PA)和Kappa系数等精度指标上均优于支持向量机和决策树,方案A8融合了所有特征取得最佳的分类效果,4个指标均高于其他方案。光谱特征、纹理特征、形状特征和地形特征组合的随机森林分类方法精度最佳,OA达95.8%,澳洲坚果林的PA为87.7%,UA为94.3%。澳洲坚果林空间分布特征结果显示,澳洲坚果在15°~20°坡度范围的种植面积最大,为2.9 km^(2);澳洲坚果林面积主要分布在东南坡向和900~1200 m的海拔范围内。【结论】地形+纹理+形状+地形组合方案经特征优选后结合随机森林算法,能够有效识别澳洲坚果林的分布。GF-2遥感数据与面向对象法在南方山地丘陵区澳洲坚果林制图与资源监测具有应用潜力,可用于该地区其他地物类型信息的识别。 展开更多
关键词 澳洲坚果 gf-2遥感影像 面向对象 特征优选 随机森林
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基于GF影像的区域山水林田湖草生态系统多要素综合评价 被引量：1
14
作者 郑凯恺 王继华 +3 位作者 莫德国 李华 关健 向中林 《环境监测管理与技术》 北大核心 2025年第3期43-51,共9页
基于山水林田湖草生态系统理论,分层次构建黄河流域济源段山水林田湖草生命共同体健康评价指标体系,通过对NDVI、NDWI、TGSI、SWI等多指数和地形Slope参数合成影像,应用随机森林机器学习分类算法提取研究区主要生态参数,采用熵值法多要... 基于山水林田湖草生态系统理论,分层次构建黄河流域济源段山水林田湖草生命共同体健康评价指标体系,通过对NDVI、NDWI、TGSI、SWI等多指数和地形Slope参数合成影像,应用随机森林机器学习分类算法提取研究区主要生态参数,采用熵值法多要素综合评价研究区的生态健康状态。结果表明,2020年、2021年、2022年、2023年综合健康指数分别为0.313、0.540、0.575、0.557,研究区处于不健康、亚健康、健康、健康状态,整体呈变好趋势,指标权重贡献表现为灌木及草地指标>乔木林地指标>不透水面指标>植被覆盖度指标>种植耕地指标>裸地指标>水体指标,建议开展林草地绿化以提升城市生态系统健康水平。 展开更多
关键词 山水林田湖草生态系统 gf影像 熵值法 机器学习 综合评价
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基于GF-1数据的二阶段遥感特征优选与森林地上生物量反演模型 被引量：1
15
作者 杨菲菲 张王菲 +3 位作者 赵磊 赵含 姬永杰 王梦金 《林业科学》 北大核心 2025年第4期9-19,共11页
【目的】提出二阶段遥感特征选择方法与多机器学习模型结合的思路,探索适用于国产高分一号(GF-1)数据估测森林地上生物量(AGB)的有效模式,为高分系列卫星数据在林业监测中的应用提供参考。【方法】首先,从GF-1数据中提取波段光谱特征、... 【目的】提出二阶段遥感特征选择方法与多机器学习模型结合的思路,探索适用于国产高分一号(GF-1)数据估测森林地上生物量(AGB)的有效模式,为高分系列卫星数据在林业监测中的应用提供参考。【方法】首先,从GF-1数据中提取波段光谱特征、纹理特征、植被指数等44个特征变量;然后,基于二阶段特征优选策略优选特征,第一阶段采用过滤式法(Relief)、嵌入式法(Lasso、RF)进行初步筛选,第二阶段通过包装式法(RFE)进一步优化特征子集,提升模型估测能力;最后,利用以往森林AGB估测研究中表现较好的K最近邻(KNN)、支持向量回归(SVR)、随机森林(RF)、梯度提升回归树(GBRT)和极限梯度提升树(XGBoost)机器学习模型进行森林AGB估测,并评估不同特征选择方法与模型之间的匹配度及其对森林AGB估测精度的影响,探寻最优的基于GF-1数据估测森林AGB的策略。【结果】1)Relief-RFE方法在XGBoost模型森林AGB反演中取得较优效果(R²=0.811,RMSE=8.45 t·hm^(−2),rRMSE=23.39%)。2)绿光波段纹理特征(mea_b2)能够捕捉到森林地表覆盖物的空间分布信息,如森林的冠层密度、树木分布等空间结构变化信息;蓝光波段光谱特征(b1)对叶绿素和叶色素浓度变化反应敏感,可表征植被健康状况和生长阶段信息,在多种方法的二阶段特征选择中上述2种特征均被选为核心特征用于森林AGB估测。3)特征优选可显著提升模型性能,XGBoost模型的提升效果明显大于KNN、SVR、RF和GBRT模型。【结论】通过对比不同特征选择方法与机器学习模型结合估测森林AGB的效果,验证了二阶段特征优选策略在基于GF-1数据估测森林AGB中的有效性,尤其是将该策略与XGBoost模型结合,能够构建出高精度、高稳健性的森林AGB估测策略。 展开更多
关键词 gf-1数据 森林地上生物量 混合特征选择 机器学习 二阶段优化策略
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结合时序Sentinel-2和GF-2影像的耕地撂荒识别 被引量：1
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作者 朱曼 方剑 +4 位作者 朱兆明 张建新 丁慧 董斌 杨春明 《测绘技术装备》 2025年第1期140-147,共8页
针对单一类型遥感影像难以高精度监测耕地撂荒问题,本文提出一种结合时序Sentinel-2和GF-2影像的耕地撂荒识别方法。首先,基于Sentinel-2影像时间序列数据集,构建作物生长物候变化特征;其次,加入GF-2影像计算纹理特征,构建完善的耕地撂... 针对单一类型遥感影像难以高精度监测耕地撂荒问题,本文提出一种结合时序Sentinel-2和GF-2影像的耕地撂荒识别方法。首先,基于Sentinel-2影像时间序列数据集,构建作物生长物候变化特征;其次,加入GF-2影像计算纹理特征,构建完善的耕地撂荒识别特征;最后,使用随机森林分类器识别撂荒的耕地,并以合肥市肥西县某镇为研究区对所提方法进行验证。结果表明,本文方法总体撂荒地制图精度达到82.61%,用户精度达到90.48%,比单独使用作物生长物候变化特征提取撂荒地制图精度和用户精度分别提升了14.43%和19.05%,因此,使用该方法可以更加快速、准确地获取耕地撂荒的分布范围和面积等信息,为耕地资源保护与自然资源管理提供精准且可靠的数据支撑。 展开更多
关键词 Sentinel-2 gf-2 时间序列指数 纹理特征 耕地撂荒
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基于GF-2遥感影像的三峡水库消落区岸坡分类
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作者 朱振亚 李红清 +3 位作者 闫峰陵 王剑 李志军 邓志民 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第17期7092-7100,共9页
三峡水库的运行产生高变幅的消落区,围绕消落区的保护和修复成为蓄水后的重大科学问题。消落区岸坡分类是开展消落区保护和修复的基础。以三峡水库4个典型饮用水水源地为研究对象,首先,基于覆盖研究区域的GF-2遥感影像,在辐射定标、正... 三峡水库的运行产生高变幅的消落区,围绕消落区的保护和修复成为蓄水后的重大科学问题。消落区岸坡分类是开展消落区保护和修复的基础。以三峡水库4个典型饮用水水源地为研究对象,首先,基于覆盖研究区域的GF-2遥感影像,在辐射定标、正射校正、大气校正等预处理的基础上,结合无人机拍摄和目视解译获取消落区不同岸坡类型样本,构建基于面向对象的消落区岸坡类型识别方法;其次,结合随机森林、支持向量机和神经网络等方法,对典型水源地的岸坡类型进行了分类,并比较了不同机器学习方法的分类效果,以实现典型水源地消落区岸坡类型的精准识别;最后,分析了面向像元与面向对象策略对消落区岸坡分类精度的影响。结果表明,基于多分辨率分割-面向对象的消落区岸坡分类操作方便、成本较低且精度较高,能用于三峡库区大范围消落区岸坡分类。该方法能解决高分辨率遥感影像对象内部光谱异质性和对象之间同质性增加问题,有效提高三峡水库消落区岸坡分类精度。研究对促进三峡水库消落区生态保护、修复和治理,维护长江上游重要生态安全屏障具有重要意义。 展开更多
关键词 三峡水库 消落区 岸坡类型 gf-2影像
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GF5A-WTI超大幅宽摆扫序列影像物方几何拼接处理研究
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作者 戴荣凡 王密 +1 位作者 陈儒 金淑英 《武汉大学学报(信息科学版)》 北大核心 2025年第4期767-781,共15页
高分五号01A卫星(GF5A)宽幅热红外成像仪(wide-swath thermal infrared imager,WTI)通过对地线阵摆扫进行大范围观测成像,分辨率为100 m,幅宽达1500 km。GF5A-WTI在大范围摆扫过程中依次经历大倾角侧视成像-垂直对地成像-大倾角侧视成像... 高分五号01A卫星(GF5A)宽幅热红外成像仪(wide-swath thermal infrared imager,WTI)通过对地线阵摆扫进行大范围观测成像,分辨率为100 m,幅宽达1500 km。GF5A-WTI在大范围摆扫过程中依次经历大倾角侧视成像-垂直对地成像-大倾角侧视成像,造成不同扫描行成像时的观测视角与成像物距均不相同且变化范围较大,使得原始影像存在变分辨率与大畸变的特点,导致了相邻帧影像存在复杂的重叠关系,在影像边缘两侧重叠大、中心区域重叠小甚至无重叠,这使得传统有理函数模型和图像拼接方法难以适用于GF5A-WTI超大幅宽摆扫影像处理。因此,提出了一种适用于超大幅宽摆扫序列影像的物方几何拼接方法。该方法通过像点加密地理查找表的直接法校正过程精准恢复了原始影像与目标影像的像点准确对应关系。对于序列影像的拼接处理,建立了物方拼接虚拟面模型,逐帧计算原始影像空间范围、星下点空间分辨率和起始地理空间坐标,并通过灰度重采样将多帧原始影像直接投影至虚拟拼接平面上,从而实现了超大幅宽摆扫影像的物方几何拼接处理。实验结果表明,所提方法处理的GF5A-WTI影像产品帧间拼接精度优于0.6个像素,内部几何精度优于1.5个像素,满足了高质量大区域成图需要,并被成功应用于GF5A-WTI业务化处理系统。 展开更多
关键词 gf5A-WTI 超大幅宽摆扫成像 严格几何成像模型 像点加密处理 物方几何拼接
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融合激光测高数据的无控GF-7卫星影像矿区DSM改进方法
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作者 张云龙 胡文敏 +3 位作者 魏伟 秦凯 徐嘉兴 张炜 《遥感学报》 北大核心 2025年第9期2700-2713,共14页
针对沟壑发育地表无地面控制点GCPs(Ground Control Points)条件下卫星遥感立体影像地形三维重建精度较低、大面积GCPs采集困难或成本高等问题,本文提出融合卫星激光测高数据的高分七号(GF-7)卫星影像数字表面模型DSM(Digital Surface M... 针对沟壑发育地表无地面控制点GCPs(Ground Control Points)条件下卫星遥感立体影像地形三维重建精度较低、大面积GCPs采集困难或成本高等问题,本文提出融合卫星激光测高数据的高分七号(GF-7)卫星影像数字表面模型DSM(Digital Surface Model)BP神经网络方法。该方法通过建立无控条件下GF-7卫星立体影像生成的DSM、地理位置经度与纬度、地形坡度、地形误差等多因子与激光测高点GEDI(Global Ecosystem Dynamics Investigation)之间的关系,获取融合结果以改进无控条件下地形DSM精度。实验结果表明,沟壑发育地表矿区无控条件下GF-7卫星立体影像生成的DSM高程精度可高达20.49 m,而本文融合生成的DSM平均高程精度为1.63 m,与有控制点条件下地形DSM 1.44 m的高程精度基本相当。本文方法有效改善了沟壑发育地表矿区无控条件下卫星立体影像生成DSM高程精度质量低的问题,为国产高分影像推广应用与高精度地形建模提供新思路。 展开更多
关键词 数字表面模型 地面控制点 神经网络 沟壑发育地表 gf-7卫星立体影像 GEDI(Global Ecosystem Dynamics Investigation)
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GF/PEEK复合材料的3D打印工艺参数优化
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作者 夏东祥 乌日开西·艾依提 阿依古丽·喀斯木 《塑料》 北大核心 2025年第6期1-7,共7页
为了提高3D打印玻璃纤维增强聚醚醚酮(GF/PEEK)复合材料的力学性能,需要优化工艺参数。采用正交试验,将拉伸强度和弯曲强度作为优化指标,研究了打印温度、打印速度、层厚及填充方向4个工艺参数对GF/PEEK力学性能的影响规律并优化工艺参... 为了提高3D打印玻璃纤维增强聚醚醚酮(GF/PEEK)复合材料的力学性能,需要优化工艺参数。采用正交试验,将拉伸强度和弯曲强度作为优化指标,研究了打印温度、打印速度、层厚及填充方向4个工艺参数对GF/PEEK力学性能的影响规律并优化工艺参数组合。结合三维全场应变测量分析系统对试样在力学试验中的应变进行测量,并通过扫描电镜对试样的断面形貌进行观察。结果表明,各工艺参数对拉伸强度影响程度由大到小依次为填充方向>打印温度>层厚>打印速度,对弯曲强度的影响程度由大到小依次为填充方向>打印温度>打印速度>层厚。当工艺参数组合为打印温度440℃、打印速度为20 mm/s、层厚为0.1 mm、填充方向为0°时,复合材料的拉伸性能和弯曲性能最佳,最大拉伸强度为67.72 MPa,最大的弯曲强度为115 MPa。 展开更多
关键词 3D打印 聚醚醚酮(PEEK) 玻璃纤维(gf) 正交试验 工艺参数 力学性能
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