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偏振云检测中基于多目标优化的角度选择研究
引用本文:方薇,乔延利,张冬英,杜丽丽,易维宁.偏振云检测中基于多目标优化的角度选择研究[J].红外与毫米波学报,2020,39(3):339-347.
作者姓名:方薇  乔延利  张冬英  杜丽丽  易维宁
作者单位:中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室,中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室,中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室,中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室,中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室
基金项目:国家自然科学基金 41601379;高分辨对地观测系统重大专项(民用部分)项目 32-Y20A17-9001-15/17 30-Y20A010-9007-17/18国家自然科学基金(41601379)、高分辨对地观测系统重大专项(民用部分)项目(32-Y20A17-9001-15/17,30-Y20A010-9007-17/18)
摘    要:多角度信息在扩展云检测功能、提高检测精度等优势的同时,带来多角度遍历计算的复杂度和数据规模增大的问题。云检测角度信息来自地表的二向性反射分布函数和大气分子散射效应,尽管在局部区域内存在用分析解确定某些观察角的可能性,但由于卫星运动观察几何变化、云几何因子的影响、地物调查的巨大工作量等实际应用的复杂性,POLDER等官方产品仍采用所有角度遍历计算。由于邻近角度间信息的冗余,文章用平均联合信息熵和K-L信息散度作为角度子集选择的特征,提出了Pareto多目标前沿最优解和理想解算法,在POLDER和“高分五号”卫星搭载的多角度偏振探测仪(directional polarimetric camera, DPC)的数据集上进行云检测实验。2角度组合结果与POLDER产品相比,总体精度89.36%,Kappa系数0.7845,DPC检测分类相似度86%,时间复杂度减少约1/7。实验表明所提方法在保持检测效果的同时具有降低计算开销的优点,可为云检测提供一种快速有效、满意精度和自动化运行的新途径。

关 键 词:云检测  多角度偏振遥感  遥感角度选择  Pareto最优
收稿时间:2019/6/17 0:00:00
修稿时间:2020/4/15 0:00:00

Angle selection research based on multi-objectives optimized detection of clouds
FANG Wei,QIAO Yan-Li,ZHANG Dong-Ying,DU Li-Li and YI Wei-Ning.Angle selection research based on multi-objectives optimized detection of clouds[J].Journal of Infrared and Millimeter Waves,2020,39(3):339-347.
Authors:FANG Wei  QIAO Yan-Li  ZHANG Dong-Ying  DU Li-Li and YI Wei-Ning
Institution:Key Laboratory of Optical Calibration and Characterization of Chinese Academy of Sciences, Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China;University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China,Key Laboratory of Optical Calibration and Characterization of Chinese Academy of Sciences, Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China,Key Laboratory of Optical Calibration and Characterization of Chinese Academy of Sciences, Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China,Key Laboratory of Optical Calibration and Characterization of Chinese Academy of Sciences, Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China,Key Laboratory of Optical Calibration and Characterization of Chinese Academy of Sciences, Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China
Abstract:
Keywords:cloud detection  multi-angular polarized remote sensing  angular selection in remote sensing  Pareto Optimality
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