郭超凡
- 作品数：11 被引量：72H指数：6
- 供职机构：首都师范大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金青海省科技计划项目北京市教育委员会科技发展计划面上项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术生物学农业科学理学更多>>
- 结合张量空间与倒易晶胞的高光谱影像去噪去混叠被引量：2
- 2018年
- 传统去噪去混叠算法大多针对单波段图像,针对于高光谱影像的特点以及噪声、混叠对于图像的影响,提出了一种结合张量与倒易晶胞的多维滤波算法,并将其应用在高光谱影像的去噪和去混叠中。该方法引入张量,将高光谱影像数据视为三阶的张量表达,以倒易晶胞获取影像混叠和噪声较小的频谱覆盖,从最小均方误差的角度交替迭代求解三个方向的滤波器,最终完成影像滤波,在保证影像空间和光谱信息一致性的前提下,有效地减少影像混叠和噪声,提高图像的质量。通过与二维维纳滤波算法、张量多维去噪算法的多组高光谱数据对比实验,证明了文中算法的有效性。
- 张爱武赵江华赵宁宁康孝岩康孝岩
- 关键词：高光谱影像去噪
- 一种斜模式高光谱影像的去噪与去混叠方法
- 一种斜模式高光谱影像的去噪与去混叠方法，该方法将高光谱影像视为三阶张量，首先通过倒易晶胞获取影像混叠和噪声较小的频谱覆盖，然后从最小均方误差的角度，交替迭代求解三个方向的滤波器，最终完成图像滤波。本发明较传统的逐波段处理...
- 张爱武赵宁宁郭超凡
- 文献传递
- 基于高光谱图像的牧草粗蛋白含量反演模型被引量：13
- 2018年
- 粗蛋白(crude protein,CP)是评价牧草品质和饲用价值的重要指标。利用高光谱技术实现大面积牧草CP含量实时、准确、无损监测是草地营养状况监测的重要内容。为掌握青海省海晏县金银滩草原牧草CP含量的分布状况,该文采用课题组航空飞艇搭载自主集成高光谱成像系统获取高分辨率高光谱图像,对高光谱数据进行光谱衍生变换,采用不同建模方法构建CP含量的反演模型。选取最佳组合的2种光谱指数为自变量构建牧草CP含量的单变量模型。对于包络线去除的衍生光谱和对数、归一化、一阶微分及其衍生组合变换光谱,使用逐步判别分析法筛选各光谱变量的特征波段作为自变量,构建牧草CP含量的多元线性和非线性回归模型,综合比较各模型的精度选择最优反演模型。结果表明,不同光谱变量相比,微分光谱变量对牧草CP含量拟合效果较好,R^2均达到0.794以上。不同多元回归模型相比,非线性回归模型精度高于对应的线性回归模型。以光谱对数后再一阶微分变量(D(log(R)))构建的多元非线性回归模型为牧草CP含量最优估算模型,R^2为0.918,RMSE为0.054。将D(log(R))建立的非线性回归模型应用于高光谱图像上,绘制研究区牧草CP含量空间分布图。研究为大区域尺度CP含量的定量反演及精准畜牧业的高效实施提供参考和技术依据,也为今后智慧畜牧业的发展奠定基础。
- 张爱武鄢文艳郭超凡
- 关键词：高光谱图像粗蛋白光谱指数
- 区间优化提高牧草粗蛋白含量遥感估算精度被引量：4
- 2018年
- 牧草粗蛋白含量的估算对于草地营养状况监测以及草地资源可持续利用和管理具有重要意义。针对当前地面遥感与航天遥感的限制,尝试基于航空飞艇高光谱遥感进行牧草粗蛋白含量估算研究,以便更好满足智慧畜牧业的应用需求。针对现有植被生化含量反演不确定性的问题,基于区间划分与判别分析的思想,提出了一种结合等宽区间划分法、逐步判别分析与Fisher判别法相结合的多步骤牧草粗蛋白含量估算模型,以青海省海晏县金银滩草原为研究区进行方案可行性研究。结果表明,提出的模型能够较好的实现牧草粗蛋白含量的精准估算,设定的3种不同划分区间(3区间,5区间和7区间)所对应的全样本检验精度和交叉检验精度分别达到了95%、90%,95%、80%和85%、65%。与传统的逐步线性回归方法相比,估算精度有了明显提高(总体检验精度提高18.7%~70%,交叉检验精度提高20%~62.5%)。3种不同区间模型(3区间,5区间和7区间)所对应的特征波段依次为870、815、802、737、391 nm;988、391、398、405、548 nm;870、815、946、888、839 nm。此外,模型的估算精度与划分区间数量成反比关系,在实际中可以根据不同的应用需求来调节划分区间数量。综上,该文利用航空飞艇高光谱数据实现了牧草粗蛋白含量的精准反演估算,对后期牧场营养状况实时监测以及草地资源可持续利用和管理具有重要的指导意义。
- 张爱武郭超凡鄢文艳
- 关键词：遥感飞艇高光谱图像牧草区间分析
- 高光谱成像分析植物叶片滞尘前后光谱特征变化被引量：6
- 2018年
- 灰霾的监测与治理是迫切需要解决的问题,分析植被叶片滞尘前后的光谱变化特征是灰霾监测的一种有效方式。植物叶片具有吸附空气颗粒物的能力。该文通过获取10种常见树木叶片10月和11月连续26 d的高光谱图像,对比分析每种叶片滞尘前后的光谱特征变化情况,得出滞尘前后叶片光谱变化的基本趋势:1)10种叶片变化趋势基本一致,10种叶片滞尘前后光谱变化明显的区间均表现在500~550 nm、550~700 nm、730~760 nm波段内;2)滞尘前后的叶片红边位置并没有发生改变,滞尘没有对叶片内部生理结构构成影响;3)金露梅和二球悬铃木在765 nm波段处的光谱响应与其它树种存在很大差异;白杜、金银忍冬、紫薇和玉兰在550~570 nm波段区间对于滞尘的敏感度较弱。研究为大气降尘的监测以及灰霾的治理提供应用参考。为进一步通过高光谱探测灰霾典型成分提供理论支撑。
- 张爱武张泰配康孝岩郭超凡
- 关键词：光谱分析植物滞尘高光谱图像
- 基于乡村居民感知层次的旅游效应分析——以北京市车耳营民俗村为例被引量：2
- 2012年
- 以车耳营民俗村为例,通过问卷调查的方式采分析乡村旅游效应问题.结果表明:根据SPSS分类结果将该地区认知类型划分为典型积极型(I组、II组)、退却型(IV组、V组)、冷漠(VI组),分别占到了总样本的85.56%、10.60%、1.92%.其中,积极性认知类型组可以更客观地反映旅游影响,退却型认知类型组没有认识到发展旅游业的重要性,对旅游影响体会不深刻,冷漠型认知类型组对旅游影响完全否定或者极度夸张.从不同认知类型组看,积极型认知类型组对乡村旅游的经济效应、社会文化效应、资源环境效应持肯定态度,而对道德文化效应和生存环境效应持中立态度;冷却型认知类型组认为旅游增加了政府的财政支持,但旅游区居民自身经济状况未得到改善,对社会文化效应持中立态度,而对道德文化和环境的负面效应感知强烈;冷漠型认知类型组对旅游的经济效应、社会效应和环境效应均持否定态度.人口统计学特征对旅游感知水平的影响表现为"家庭人均年收入"、"家庭成员是否从事旅游业"和"是否本地人口"是影响旅游经济效应感知层次的的关键因子,"家庭人均年收入"、"性别"、"家庭成员是否从事旅游业"对居民感知旅游社会效应和环境效应具有显著的影响.
- 黄琨郭逍宇徐建英郭超凡
- 关键词：旅游地居民旅游效应
- 基于可见光波段包络线去除的湿地植物叶片叶绿素估算被引量：22
- 2016年
- 研究采用芦苇和香蒲叶片光谱及实测叶绿素含量数据,选取波段谱带范围为可见光波段400—760nm(为了避免近红外波段受叶片水分含量的影响,降低构建模型的稳定性),利用相关分析与逐步回归分析的统计学分析方法,建立叶面尺度下不同包络线去除衍生转换光谱:BD(band depth)、CRDR(continuum-removed derivative reflectance)、BDR(band depth ratio)、NBDI(normalized band depth index)与叶绿素含量估算模型。通过对入选波段的统计表明在550—750nm,特别是700—750nm(红边)波段范围内产生了较多的有效波段,是今后进行生物参量反演的重点波段范围。舍一交叉验证结果表明芦苇、香蒲和混合样本绿素含量估测的最佳模型分别为BD、CRDR和NBDI模型,其交叉验证决定系数依次为0.87、0.83和0.81,交叉验证均方根误差RMSE依次为0.16、0.15和0.33。并在此基础上利用独立样本非参数检验和多因子方差分析,探讨相关因素对于叶绿素含量估算模型精度的影响。结果表明物种差异、数据类型差异对于叶绿素回归模型的影响较大,而光谱类型差异及光谱数据与数据类型交互作用对于回归模型精度的影响较小。
- 郭超凡郭逍宇
- 关键词：湿地植物叶绿素含量
- 基于最佳波段判别的湿地植物叶片全氮反演研究被引量：8
- 2014年
- 利用高光谱遥感技术定量估测湿地植被叶片全氮含量,对于监测和诊断湿地植被的生理状况及生长趋势具有重要意义。但叶片氮素遥感诊断研究多存在反演模型过拟合、入选波段与生化参量间因果关系不明确和入选变量间"多重共线性"等局限。以芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha angustifolia)叶片全氮含量作为研究对象,通过谱带分区,分区最佳波段选取和偏最小二乘回归相结合的方法构建芦苇和香蒲叶片全氮含量反演模型,并利用交叉验证决定系数(R2cv)和均方根误差(RMSEcv)对模型精度进行检验,尝试克服传统反演方法中的不足。结果表明,不同湿地植物类型相比,利用芦苇反射光谱建立的预测模型精度都高于香蒲。不同回归模型相比,一阶导数光谱-偏最小二乘回归模型(FDS-PLSR)精度远高于原始光谱-偏最小二乘回归模型(OS-PLSR)。芦苇最佳模型交叉验证决定系数(R2cv)达到了0.84,方根误差(RMSEcv)为0.10,香蒲最佳模型交叉验证的决定系数(R2cv)达到了0.66,方根误差(RMSEcv)为0.13,是构建湿地植物芦苇和香蒲光谱与叶片全氮含量关系的最佳模型。在不降低湿地植物叶片氮含量反演精度的基础上,有效地避免了传统地物高光谱模型反演中的局限性,是无损害遥感探测方面的有益尝试。
- 郭超凡段福洲郭逍宇赵文吉刘克
- 关键词：湿地植物全氮偏最小二乘法
- 一种斜模式高光谱影像的去噪与去混叠方法
- 一种斜模式高光谱影像的去噪与去混叠方法，该方法将高光谱影像视为三阶张量，首先通过倒易晶胞获取影像混叠和噪声较小的频谱覆盖，然后从最小均方误差的角度，交替迭代求解三个方向的滤波器，最终完成图像滤波。本发明较传统的逐波段处理...
- 张爱武赵宁宁郭超凡
- 文献传递
- Landsat8光谱衍生数据分类体系下的牧草生物量反演被引量：8
- 2020年
- 牧草生物量的估算对于草地资源合理利用和载畜平衡监测具有重要的意义,是评价草地生态系统与草地资源可持续发展的关键指标。基于Landsat遥感技术快速、无损的大面积植被生物量估算研究已广泛应用,当前大多基于单一变量或几个常用植被指数构建反演模型,这些指数往往不能从多方面反映植被理化特征。归纳了不同Landsat8光谱衍生数据所反映的植被理化特征及它们间的关联方式,构建了Landsat8光谱衍生数据的分类体系;在此基础上提出了一种基于随机梯度Boosting(SGB)算法的多变量、非线性生物量估算模型,探讨不同类型光谱衍生数据组合对于牧草生物量反演结果的影响。以青海省海晏县为研究区进行方案可行性探讨。结果表明常用的Landsat8光谱衍生数据主要从植被的绿度、黄度、盖度、水分含量、纹理特征以及通过消除大气干扰和土壤背景干扰等7个方面反映植被的理化特征(7个小类),可归纳为直接因子(绿度、黄度、盖度、水分含量)、间接因子(消除大气干扰和消除土壤背景干扰)和空间因子(纹理特征)3大类型。在牧草生物量反演中,这些光谱衍生数据类型间具有较好的互补性,单一的直接因子模型估算结果最差,引入间接因子和空间因子均能提高模型的估算结果,而由直接因子(GNDVI, TCW, NDTI, NDSVI, TCD)、间接因子(SAVI, VARI)和空间因子(MeanB3, MeanB6, HomⅡ, DisB5)共同构建的SGB模型估算精度最优,R2达到了0.88;RMSE为141.00 g·m-2。与5种常用的生物量估算模型结果对比,该方法具有明显的优势。较单变量模型,R2提高了42%~60%,RMSE降低47%以上,R■提高了31%~53%, RMSEcv降低29%;较多变量模型,R2提高了29%~42%, RMSE降低35%以上,R■提高了2%~18%, RMSEcv降低2%以上。此外,所提出方法在消除反演模型过饱和方面也具一定成效。综上,利用Landsat8数据从反映植被不同理化特征角度构建�
- 张爱武张帅郭超凡刘路路刘路路胡少兴
- 关键词：生物量
