基于实测高光谱的太湖水体悬浮物浓度遥感估算研究

悬浮物浓度是水质和水环境评价的重要参数之一.利用2007-11-08～2007-11-21 14天时间对太湖74个样点进行水质取样分析和波谱实测.在提取水体遥感反射率后,分析其与悬浮物浓度的相关关系,发现在400～900nm波段范围的备波长遥感反射率与总悬浮物、无机悬浮物浓度都存在中高度相关,最大相关系数均出现在725nm处.分别为0.883和0.869,而与有机悬浮物浓度则无较好的相关性.同时利用敏感波段的遥感反射率建立了悬浮物浓度估算的神经网络模型.结果表明:对于总悬浮物浓度,隐含层节点数为6的神经网络模型的R2=0.948,RMSE=4.947,在备节点中的训练效果最佳;而对于无机悬浮物浓度,隐含层节点数为4的神经网络模型的R2=0.956.RMSE:5.104,模型骼体训练结果最好.此外,通过测试样本对神经网络模型和经验模型的预测误差进行分析表明,无论是估算总悬浮物浓度,还是无机悬浮物浓度,无论从建模样本的建模精度,还是测试样本的误差分析,神经网络模型邰优干经验模型.     

浑浊Ⅱ类水体叶绿素a浓度遥感反演(Ⅰ):模型的选择

受高浓度悬浮物的影响,浑浊Ⅱ类水体叶绿素a浓度高精度定量反演一直是研究难点之一.利用2004年到2010年太湖4次实测光谱数据和水质参数,分别建立了两波段、三波段、改进三波段及四波段的叶绿素a估算模型;选择最优模型,利用巢湖2009年的实测数据进行独立验证.结果表明,四波段模型最适合高浑浊水体,线性相关性较好,决定系数...     

一种“天宫二号”土壤湿度反演方法

通过神经网络和机器学习的方法建立遥感影像的光谱信息与土壤湿度之间的模型,采用遥感手段大范围预测地表土壤湿度。以"天宫二号"2016年9月24日宽波段成像仪采集的可见光近红外谱段影像作为模型输入,选取与"天宫二号"影像相同采集时间和经纬度的SMAP/Sentinel-1 L2土壤湿度产品作为输出,分别通过贝叶斯神经网络算法和随机森林算法建立光谱信息和土壤湿度数据之间的关系。结果表明:采用贝叶斯线性回归反演时,当隐含层节点个数为24时训练效果最好,R~2为0.755,均方根误差RMSE为0.161;采用随机森林机器学习算法反演时,当决策树个数为60时效果最好,R~2为0.809,均方根误差RMSE为0.120。对"天宫二号"影像进行土壤湿度反演时,随机森林模型比贝叶斯神经网络模型的精度更高,拟合效果更好,可以实现较为准确的大范围土壤水分含量预测。     

利用Hyperion星载高光谱传感器监测太湖水质的研究

通过分析Hyperion星载高光谱传感器的数据特征和水质参数监测精度,确定并详细讨论了波段比值、差值和NDVI算法与叶绿素、悬浮物浓度的相关性差异和敏感波段分布,建立并验证了水质参数高光谱遥感反演模型,初步评价了太湖水体富营养化状况.利用模拟环境小卫星的波段设置和反射率光谱,对比分析了Hyperion和环境小卫星高光谱监测太湖水质参数的反演精度,展示了星载高光谱监测内陆水体水质的应用潜力,有力地促进了我国环境小卫星高光谱数据在水体生态遥感监测中的预研工作.     

应用于水下生物识别的联合范数主成分分析算法北大核心CSCD

针对F范数对离群数据较为敏感,而L1范数能降低离群数据的影响,但无法有效控制重构误差的问题,本文将L1范数与F范数同时作为目标函数的距离度量方式,提出了二维主成分分析(two-dimensional principle component analysis,2DPCA)联合算法2DPCA-F-L1,并给出了其非贪婪求解方法。该算法确保了对图像的分类能力,同时也降低了图像重构时的平均重构误差。本文将提出的2DPCA-F-L1算法在应用于水下生物图像识别时,可以抑制水下光学影像存在的噪声干扰。实验证明,该算法能够精确地识别水下生物的种类,并且在图像重构时相较于其他主成分分析(principle component analysis,PCA)算法具有更优的鲁棒性。     

悬浮颗粒物和叶绿素普适性生物光学反演模型

基于太湖、巢湖、滇池和三峡水库水体组分生物光学特性, 根据辐射传输模型和神经网络优化算法建立悬浮颗粒物和叶绿素浓度优化生物光学反演模型.利用野外实测数据对优化生物光学算法进行检验, 结果表明, 该优化生物光学反演模型在一定程度上可以减少测量噪音对反演精度的影响.反演结果表明, 受悬浮颗粒物和叶绿素生物光学特性时空差异影响, 该优化生物光学反演模型在太湖、巢湖、滇池和山峡反演精度具有一定的差异, 但总体上能够较为准确地反演悬浮颗粒物和叶绿素浓度.其中悬浮颗粒物反演精度(平均绝对误差: MAPE, 均方根误差: RMSE)分别能够达到23%和15.13mg/L(样本数N=228), 叶绿素反演精度(MAPE和RMSE)分别能够达到26%和17.68μg/L(样本数N=228).     

基于哨兵3A-OLCI影像的内陆湖泊藻蓝蛋白浓度反演算法研究

蓝藻是内陆富营养水体水华发生的主要优势藻种, 而藻蓝蛋白 (Phycocyanin, PC) 是蓝藻的标志性色素, 因此利用遥感估算水体中藻蓝蛋白浓度从而对蓝藻水华预警具有重要意义。利用太湖、滇池、洪泽湖的实测数据, 构建藻蓝蛋白随机森林遥感估算模型, 并将模型应用到哨兵3A-OLCI影像。通过对随机森林的输入自变量进行重要性分析, 发现第7波段 (620 nm) 、第8波段 (665 nm) 和第9波段 (675 nm) 三个波段对藻蓝蛋白反演的影响程度最大。同时, 反演结果表明, 随机森林反演的藻蓝蛋白浓度平均绝对百分比误差 (MAPE) 为34. 86%, 均方根误差 (RMSE) 为38. 67μg/L, 与Simis等半分析算法和齐琳的PCI (Phycocyanin Index) 指数模型相比, 平均绝对百分比误差 (MAPE) 分别提高了85. 06%和15. 65%, 均方根误差分别提高了26. 08μg/L和19. 86μg/L。利用地面实测数据对同步卫星影像大气校正进行精度评价, 发现MUMM (The Management Uint Mathematical Model) 算法可以用于OLCI影像的大气校正, 尤其在560779 nm处共8个波段的MAPE低于30%, 光谱曲线与实测光谱曲线形状保持一致。结果表明所构建的基于哨兵3A-OLCI影像的藻蓝蛋白随机森林反演模型, 可以成功的应用于我国的内陆富营养化湖泊, 为我国内陆湖泊藻蓝蛋白浓度的遥感反演提供一个新的算法。     

基于稀疏脉冲反演的墙体参数研究

稀疏脉冲反演实际上是从含有噪声的雷达数据单道中计算出具有稀疏分布特性的反射系数。文中以范数约束为基础,提出L1 范数约束求解的方法,并且采用迭代重加权最小二乘法(IRLS)的优化算法,该算法具有精度高、速度快的优点,对穿墙侦查雷达数据处理后可以有效提高分辨率,获得反射系数,有助于进一步求得墙体的厚度和介电常数。最后针对不同数据的实验结果验证了算法的有效性。     

利用L∞+L1口范数的多基线相位解缠绕方法

多基线相位解缠绕问题可以转化为求解L1范数优化问题的最优解,然而L1范数多基线相位解缠绕算法存在内存需求量大的问题,且对噪声严重的干涉相位图处理效果不理想.为了减少用线性规划算法解L1范数多基线相位解缠绕时内存需求较大的问题,该文提出用L∞范数的惩罚函数来近似L1范数的惩罚函数以减少优化模型中优化变量的大小,从而将多基线相位解缠绕模型其目标函数变为L∞范数+L1范数的形式,并且优化变量的大小减少了约57％.最后,通过一个噪声严重的实测数据对该文算法进行了验证,实验结果表明,该文提出的方法不仅可以有效地解缠绕质量较好的条纹图,同时对噪声严重区还具有一定的滤波效果.     

基于遗传BP神经网络算法的主被动遥感协同反演土壤水分

提出了一种基于遗传神经网络算法的主被动遥感协同反演地表土壤水分的方法.首先,建立一个BP神经网络,并采用遗传算法对BP网络的节点权值进行了优化.然后分别将TM数据(TM3,TM4,TM6)、不同极化和极化比的(VV,VH,VH/VV)ASAR数据作为神经网络的输入,土壤水分含量作为网络的输出,用部分实测数据对网络进行训练并反演得到研究区土壤水分布图.最后,利用地面实测数据分别对遗传神经网络优化算法的有效性和主被动遥感协同反演的效果进行了验证,结果表明,新优化算法是有效可行的,且TM和ASAR协同反演的结果比两者单独反演的结果明显要好,体现了主被动遥感协同反演土壤水分的优势与潜力.     

Definition of function of squares amount of angular part of film element

By means of exact conformal mapping method we have defined character of dependence of squares amounts of angular part of film element on angled part dimension. We propose relations, approximating obtained dependence. Calculation results and experimental researches of large-scale models are represented.     

Temperature dependence of index of refraction of polymericwaveguides

The temperature dependence of refractive index of polymer films was determined for a number of slab waveguides by a grating coupling method. This dependence was examined as a function of parameters such as molecular weight and glass transition temperature of the polymer. Temperature-induced changes in N_TE-N_TM , N being the effective index, were studied systematically for different slab waveguide compositions. It is shown that with proper device design and choice of polymeric materials, thermal effects can be reduced     

Application of model of mixture of probabilistic distributions for definition of the signals of radiophysical probing

The article describes a model representation of radar probing data in form of a mixture of background and target samples, which is the sum of two random variables with very different parameters. For model development we research the behavior of the central moments of the distribution mix without assuming the distribution law form. An example it is described the detection of the signal at the output of compression system of chirp ionosonde.     

部分偏振光的表示方法

随着光纤通信和光纤传感的快速发展,人们时光的偏振态提出了越来越高的要求.光是一种横波,其偏振态大致分为:完全偏振光、部分偏振光和自然光.文中介绍了完全偏振光的几种表示方法,给出了几种部分偏振光的描述方法.并阐述了它们之间的差异与联系.     

NTRUsign式计算量分析

介绍了NTRUsign签名算法的密钥生成过程,其在实现的过程中需要进行上百位的大数运算问题,这些数字远远超出了普通电脑存贮范围。而要进行大数运算,就得用数组存贮,进行模拟运算,这就大大增加了运算量。文中分析了这个算法实现过程中的运算量,分析结果说明NTRUsign的运算量过大,以致实际并非一个实用算法。     

浅析IP网服务质量(QoS)

解决IP网QoS问题是目前通信领域的研究热点之一.虽然研究已经取得了一定的进展,但人们对于IP 网QoS本身的含义及相关的问题还有着不同的理解.本文将从IP网QoS的定义入手讨论相关的一些问题以及解决IP网QoS问题所做的各种努力.     

Interpretation of responses of visual cells of limulus

Assuming that visual responses are due to the action of particles on the membrane of the visual cells, the stochastic variability of the response should be a function of the number of particles producing it. Quantitative predictions can be made with the aid of a model proposed in previous articles. It is found that responses produced in visual cells of Limulus by absorption of a single photon have the stochastic properties which would be expected if the response to one photon were brought about by 25 particles. It is concluded from this that the processes leading to visual responses produce multiplication of particles. The effects of temperature and of metabolic poisons suggest that these processes are of chemical nature.     

Terminology of carcinogenesis in light of the current concepts of the mechanisms of action of chemical carcinogens

The approaches to prepare a uniform and unified scientific terminology of chemical carcinogenesis are presented. The main definitions proposed (carcinogen, initiation, promotion, mutagen, multistage carcinogenesis, anti-carcinogen, cocarcinogen, carcinogenic risk, etc.) are based on the current state of comprehending mechanisms of the action of chemical carcinogens.     

影响镀镍层内应力的因素及排除方法

对影响镍镀层内应力的因素做了介绍和分析,提出了对收缩应力的一种解释,提供了排除这些因素影响的方法,指出重视镀液的管理是减少各种影响内应力因素的主要办法。     

电子行业标准制修订项目计划管理信息化的实现

论述了推进电子行业标准制修订项目计划管理信息化的必要性.并提出了具体措施;详细介绍了电子行业标准制修订项目计划管理数据库的设计思路和实现方法.阐述了对后续工作的几点思考.