陈元鹏
- 作品数：6 被引量：79H指数：3
- 供职机构：国土资源部更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金公益性行业科研专项国土资源公益性行业科研专项更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术农业科学一般工业技术经济管理更多>>
- 基于网格搜索随机森林算法的工矿复垦区土地利用分类被引量：28
- 2017年
- 为提高工矿复垦区遥感影像土地利用分类精度,为土地复垦监测工作提供数据支持,该文探讨了基于网格搜索(Grid-Search)的随机森林(random forest)复垦区土地利用分类方法。研究利用GF-1影像、DEM(digital elevation model)和野外调查等数据,以随机森林分类算法为框架,采用基于OOB(Out-of-Bag)误差的网格搜索法对算法进行参数寻优,结合影像光谱、地形、纹理、空间信息,计算选取了33个特征变量,构建了4种变量组合模型开展随机森林分类试验,4个组合模型的分类精度分别达到82.79%、84.91%、86.75%、88.16%。为去除33个特征变量中的冗余信息、降低影像波段变量维度、缩短分类执行时间并保证影像分类精度,试验分别利用变量重要性估计和Relief F方法进行特征选择后再次执行随机森林分类,将分类结果与不同组合模型、不同分类方法进行比较,结果表明:基于网格搜索参数寻优的随机森林算法在多特征变量的影像分类中可以达到88.16%的分类精度,在利用不同方法降维后依然可以将分类精度保持在85%以上,精度优于相同特征变量下的SVM(support vector machine)和MLC(maximum likelihood classification)分类方法;在效率方面,随机森林分类方法执行时间优于SVM,并且在处理多维特征变量时能力更强。由此可见,采用基于网格搜索的随机森林方法对工矿复垦区土地利用信息进行分类提取可以得到较高的精度,基于该方法开展遥感影像解译可为土地复垦监测工作提供技术支持和理论参考。
- 陈元鹏罗明彭军还王军周旭李少帅
- 关键词：土地复垦土地利用网格搜索
- 基于MESMA和RF的山丘区土地利用信息分类提取被引量：21
- 2017年
- 探讨了基于多端元混合像元分解(Multiple endmember spectral mixture analysis,MESMA)和随机森林(Random forest,RF)相结合的土地利用信息分类提取方法。以Landsat-8 OLI卫星遥感影像为主要数据,基于植被-不透水面-裸土(Vegetation-impervious surface-soil,VIS)模型,利用MESMA将影像分解为植被、不透水面和裸土3类组分,将生成的3类组分变量和基于光谱、纹理信息计算选取的20个特征变量组合后开展RF分类实验,将分类结果与相同特征变量下的支持向量机(Support vector machine,SVM)、最大似然(Maximum likelihood classification,MLC)分类结果进行比较分析。结果表明:MESMA可以获得较为精确的组分丰度信息;RF分类结果优于相同特征变量下的SVM和MLC分类结果;在MESMA生成的组分信息变量参与分类后,3种方法的分类精度均有所改善,分别达90.50%、88.85%、86.35%,其中RF的分类精度改善最为显著;MESMA与线性混合分解(Linear spectral mixture analysis,LSMA)生成的组分信息变量相比,前者对于改善分类精度效果更为明显。MESMA对于提高影像分类精度起到一定积极作用,基于MESMA和RF的方法对中等空间分辨率影像山丘区土地利用信息分类提取精度较高,利用该方法开展遥感影像解译可为大尺度的土地利用监测和管理工作提供技术支持和理论参考。
- 陈元鹏郧文聚周旭彭军还李少帅周妍
- 关键词：土地利用分类山丘区
- 浅议遥感技术在土地复垦监测中的应用被引量：3
- 2017年
- 矿产资源开发在为经济发展作出贡献的同时，也对土地资源和生态环境造成了严重的破坏。据测算，中国目前有超过667万公顷的因自然灾害和生产建设等造成的损毁土地未得到复垦，且每年还新增损毁土地约30．6万公顷，其中60％以上是耕地或其他农用地.
- 陈元鹏周旭
- 关键词：土地复垦遥感技术矿产资源开发经济发展生态环境土地资源
- 内蒙古河套灌区沈乌灌域生态系统健康评价和时空变化分析被引量：3
- 2018年
- 基于生态健康理论和景观生态学理论,使用土地利用和遥感数据,采用空间自相关分析和空间关联规则挖掘方法,分析内蒙古河套灌区沈乌灌域2000—2015年生态系统健康的时空变化。结果表明:2000—2015年沈乌灌域生态系统健康水平呈先缓慢提高、再迅速提高的态势,这与该区域土地利用结构变化由沙地转变为耕地、草地和林地以及由建设用地转变为耕地和草地密切相关。2000,2015年的Moran's I分别为0.627,0.606,空间集聚现象显著,高生态健康区分布在西部、中部和东部呈南北走向的水域湿地范围内,低生态健康区主要分布在北部、中部和南部的沙地以及东南角的城镇建成区。2000—2015年区域生态健康空间格局未发生显著变化。干渠近距离范围内基本不存在低生态健康区,区域内的灌溉设施对生态健康格局有重要影响。
- 李少帅郧文聚靳京李红举王军陈元鹏
- 关键词：生态系统健康灌区空间自相关空间关联规则挖掘
- 我国工矿废弃地复垦跟踪监测分类与方案确定研究被引量：1
- 2018年
- 工矿废弃地复垦利用对改善生态环境、促进土地资源合理利用有重要意义。当前工矿废弃地复垦利用往往重工程恢复、轻生态环境治理,重实施过程、轻管护监测,重建的生态系统不稳定,土地可持续性差,复垦跟踪监测至关重要。本文在详细分析我国工矿废弃地复垦利用现状与问题的基础上,阐述了我国工矿废弃地复垦监测的内容、依据、原则、期限和频率;以科学跟踪监测为目标,根据复垦前后环境质量、数据是否齐全、是否集中连片等因素,提出了我国工矿废弃地复垦监测对象三级划分体系,包括2个监测一级类、4个监测二级类、8个监测三级类。基于该分类体系,结合监测时序变化,提出了工矿废弃地复垦动态监测方案确定的策略。以期为工矿废弃地复垦后管护与质量提升以及为制定工矿废弃地复垦跟踪监测技术标准提供科学依据。
- 张世文周妍李贞陈元鹏周旭罗明刘慧琳黄元仿
- 矿业废弃地重构土壤重金属含量高光谱反演被引量：25
- 2019年
- 矿产资源对工业和国民经济的发展有重要的作用,但是随着矿业开采规模的扩大,资源枯竭、经营不善而形成的矿业废弃地越来越多。由于长时间受到采矿的影响,矿业废弃地土壤中存在大量的重金属元素,高浓度重金属可能会对环境和人体产生影响。土地复垦是整治污染、退化土壤再利用的重要方法,对重构后的土壤进行重金属含量检测是衡量土地复垦成效的重要指标,需要长期进行跟踪监测。传统的化学检测方法效率低、成本高、无法实现重金属大范围检测。高光谱是一种新兴的、发展潜力巨大的技术,在环境保护,资源利用,区域可持续发展等方面有着广泛的应用。经过近几十年的快速发展,仪器精度逐渐提高,检测方法逐渐成熟,为实现土壤重金属高效、便捷检测提供了可能。正常土壤重金属含量一般相对较低,采用光谱测量重金属含量较为困难,但铁矿开采区矿业废弃地由于土壤中的铁元素较多,会使土壤中的重金属的存在和聚集形式发生变化,影响重金属对光谱的响应,从而使土壤光谱反射率与重金属含量之间关系更加明显。以湖北省大冶市复垦矿区研究区,采样化学检测方法获取土壤重金属(As, Cr, Zn)含量;借助于美国ASD公司生产的FieldSpec4地物光谱仪(350～2 500 nm)获取土壤反射率,应用一阶微分、倒数对数、连续统去除法分别对反射率曲线进行预处理,提取出光谱特征波段,分析三种重金属元素与光谱特征间的相关性并建立逐步回归模型。研究表明,光谱数据预处理可使光谱特征波段更加明显,其中一阶微分和连续统去除法的效果最为明显。3种重金属元素的特征波段为495, 545, 675, 995, 1 425, 1 505, 1 935, 2 165, 2 205, 2 275和2 355 nm。将土壤重金属含量与光谱特征波段之间做相关性分析,三种重金属都表现出了与光谱曲线的相关性,相关系数大部分都达到了0.5�
- 沈强张世文葛畅刘慧琳周妍陈元鹏胡青青叶回春黄元仿
- 关键词：矿业废弃地重金属
