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基于非负矩阵分解的中红外地表特性光谱重建方法
被引量:
3
1
作者
李殷娜
李正强
+7 位作者
郑杨
侯伟真
徐文斌
马䶮
樊程
葛邦宇
姚前
史正
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期563-570,共8页
在中红外遥感领域,高光谱地表反射率/发射率等地表特性具有极高的应用价值和应用需求,但利用卫星遥感手段难以获取吸收波段的高光谱地表反射/发射特性,且通过光谱重建获取全波段的地表特性方法仍存在很多问题。为解决中红外全波段地表...
在中红外遥感领域,高光谱地表反射率/发射率等地表特性具有极高的应用价值和应用需求,但利用卫星遥感手段难以获取吸收波段的高光谱地表反射/发射特性,且通过光谱重建获取全波段的地表特性方法仍存在很多问题。为解决中红外全波段地表特性光谱重建所面临的难题,基于约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University,JHU)地物波谱库和中分辨率成像光谱仪(MODIS)短波红外和中红外地表多光谱卫星产品,提出了一种利用非负矩阵分解(NMF)重建高光谱地表反射率的方法,对2.5~5.0μm中红外光谱范围内的地表反射/发射率进行光谱重建,重建后的光谱分辨率可达10 nm。首先基于JHU地物波谱库选取4种典型地物类型(土壤、植被、人造材料和岩石),建立地物光谱库样本信息,再利用MODIS传感器光谱响应函数,根据等效计算公式将2.0~5.0μm波段范围反射率结果重采样到10 nm光谱间隔、共301个波段,得到JHU地表反射率光谱数据集。对光谱数据集进行非负矩阵分解处理,提取4条端元向量光谱曲线,结合MODIS短波红外和中红外4个波段(2.13、3.75、3.96和4.05μm)的全球月均地表反射率/发射率产品,可计算每个像元对应的权重系数向量,从而进行任意波段的光谱重建,得到全球范围内陆地5 km×5 km分辨率的月均地表反射率重建结果。同时为综合评价该光谱重建方法,从光谱数据集中提取MODIS短波红外和中红外4个波段(2.13、3.75、3.96和4.05μm)的子数据集,计算对应的权重系数向量,进行2.0~5.0μm光谱范围内的全波段的反射率光谱重建。重建结果对应的平均绝对误差优于0.01,平均相对误差优于10%,在只有MODIS卫星4个波段数据可用的低秩病态的情况下,可较好地满足光谱重建的精度要求。并且为满足重建结果可视化需求,基于网络地理信息系统(WebGIS)技术,利用Cesium框架,采用浏览器/服务器架构,搭建了二三维一体化可视化系统,将卫星底图、地形数据与光谱重建结果等集成展示,从而进行直观的多因素分析,为卫星产品的展示与验证提供支撑。
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关键词
高光谱
非负矩阵分解
地表反射率
光谱重建
MODIS
WEBGIS
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职称材料
嘉量原理的分块摹矩阵连乘积表示
被引量:
1
2
作者
郑慧娆
方云兰
胡晓
《应用数学》
CSCD
1997年第1期17-21,共5页
本文主要讨论分块摹矩阵(主要是含零子块较多的倩形)乘法运算的性质,分析了分块摹矩阵与赋嘉量有向图的关系,指出了嘉量原理如何用分块摹矩阵连乘积描述.
关键词
分块摹矩阵
嘉量原理
乘法
决策
多阶段决策
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职称材料
一类组合最优化问题及其算法
被引量:
2
3
作者
罗宗俊
《应用数学》
CSCD
北大核心
1996年第3期399-402,共4页
本文介绍三个新的组合最优化模型,并分别给出复杂性为O(N2)和O(N2α)的多项式算法和拟多项式算法.
关键词
摹矩阵算法
组合最优化
最佳化
多项式算法
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职称材料
基于摹矩阵的倒立摆摆起的最优控制
被引量:
2
4
作者
彭恒
刘白雁
+1 位作者
李秋敏
李明
《控制工程》
CSCD
2008年第S1期151-154,共4页
在倒立摆小车轨道较短的条件下实现倒立摆快速稳定的摆起,是摆起控制的难点。利用摹矩阵的多阶段决策寻优方法,将倒立摆的摆起控制表示为一个求最短时间的多阶段决策问题。采用VC与Matlab混合编程,实现了用摹矩阵方法寻找单级倒立摆摆...
在倒立摆小车轨道较短的条件下实现倒立摆快速稳定的摆起,是摆起控制的难点。利用摹矩阵的多阶段决策寻优方法,将倒立摆的摆起控制表示为一个求最短时间的多阶段决策问题。采用VC与Matlab混合编程,实现了用摹矩阵方法寻找单级倒立摆摆起控制的最优路径与最优决策。通过对一轨道长度受限的单级倒立摆的仿真控制和实时控制,证明了该方法的可行性。
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关键词
倒立摆
摆起
多阶段决策
摹矩阵
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职称材料
2000-2020年黄土高原植被覆盖度时空格局变化分析
被引量:
33
5
作者
王逸男
孔祥兵
+2 位作者
赵春敬
姚贵琦
郭凯
《水土保持学报》
CSCD
北大核心
2022年第3期130-137,共8页
以2000—2020年MODIS-NDVI植被指数为数据源,反演计算黄土高原植被覆盖度,通过转移矩阵和重心迁移等方法分析黄土高原植被覆盖度时空格局变化及其与降水、气温、坡度和土壤类型等因素的关系。结果表明:(1)2000—2020年黄土高原植被覆盖...
以2000—2020年MODIS-NDVI植被指数为数据源,反演计算黄土高原植被覆盖度,通过转移矩阵和重心迁移等方法分析黄土高原植被覆盖度时空格局变化及其与降水、气温、坡度和土壤类型等因素的关系。结果表明:(1)2000—2020年黄土高原植被覆盖度由0.39提高到0.61,整体呈上升趋势,2017年后实现快速提升;(2)近20年,黄土高原植被覆盖度显著好转类型与极显著好转类型改善面积比例达到37.93%,2009年前以低覆盖和中低覆盖植被为主,2010年后以中覆盖及更高等级覆盖植被为主,2019年以后中高覆盖植被所占比例最高;(3)从2000年到2020年,黄土高原低覆盖、中低覆盖、中覆盖和中高覆盖植被向更高等级覆盖植被转化比例分别为93.10%,96.57%,82.99%,43.34%,中低覆盖、中覆盖、中高覆盖和高覆盖植被向更低等级覆盖植被转化比例分别为0.30%,2.21%,7.83%,12.47%;(4)近20年黄土高原植被覆盖度变化与气温和降水的变化表现敏感,斜坡地和陡坡地植被覆盖度较高,淋溶土类型下的植被覆盖度较高,国家政策和措施实施等人为因素对植被覆盖度改善发挥重要作用。
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关键词
植被覆盖度
黄土高原
时空格局变化
转移矩阵
MODIS
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职称材料
对动态规划的再认识
被引量:
2
6
作者
秦裕瑗
《武汉钢铁学院学报》
1992年第2期199-208,共10页
本文分两部分:第一部分,回顾规划论简史之后,讨论动态规划的最优性原理与递推公式。认为原理本身存在多方面不严密之处,并举出了反例;还证明了(定理1)当第一、第二两类最优策略集合相等时,原理与公式等价。第二部分,作者抛开上述原理与...
本文分两部分:第一部分,回顾规划论简史之后,讨论动态规划的最优性原理与递推公式。认为原理本身存在多方面不严密之处,并举出了反例;还证明了(定理1)当第一、第二两类最优策略集合相等时,原理与公式等价。第二部分,作者抛开上述原理与公式,另行建立嘉量原理以及与之等价的求解代数公式。它们不仅可以用来求解常义的最优策略,而且可以用来求解N阶最优策略,多目标非劣解以及其他问题,而这些是最优性原理不能概括、递推公式解决不了的。从代数的观点,作者讨论了摹方阵乘幂问题,得到了定理3。它说明可以代数地构造任意多个有效的算法求解网络上两类最优路问题;还讨论了摹多项式及其应用。本文目的是概述作者对动态规划的某些基本看法以及作者长期从事研究上述问题的基本思路与主要结果。
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关键词
最优性原理
最优策略
动态规划
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职称材料
题名
基于非负矩阵分解的中红外地表特性光谱重建方法
被引量:
3
1
作者
李殷娜
李正强
郑杨
侯伟真
徐文斌
马䶮
樊程
葛邦宇
姚前
史正
机构
中国科学院空天信息创新研究院
中国科学院大学
北京环境特性研究所光学辐射重点实验室
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期563-570,共8页
基金
国家杰出青年科学基金项目(41925019)
国家自然科学基金项目(41871269)资助。
文摘
在中红外遥感领域,高光谱地表反射率/发射率等地表特性具有极高的应用价值和应用需求,但利用卫星遥感手段难以获取吸收波段的高光谱地表反射/发射特性,且通过光谱重建获取全波段的地表特性方法仍存在很多问题。为解决中红外全波段地表特性光谱重建所面临的难题,基于约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University,JHU)地物波谱库和中分辨率成像光谱仪(MODIS)短波红外和中红外地表多光谱卫星产品,提出了一种利用非负矩阵分解(NMF)重建高光谱地表反射率的方法,对2.5~5.0μm中红外光谱范围内的地表反射/发射率进行光谱重建,重建后的光谱分辨率可达10 nm。首先基于JHU地物波谱库选取4种典型地物类型(土壤、植被、人造材料和岩石),建立地物光谱库样本信息,再利用MODIS传感器光谱响应函数,根据等效计算公式将2.0~5.0μm波段范围反射率结果重采样到10 nm光谱间隔、共301个波段,得到JHU地表反射率光谱数据集。对光谱数据集进行非负矩阵分解处理,提取4条端元向量光谱曲线,结合MODIS短波红外和中红外4个波段(2.13、3.75、3.96和4.05μm)的全球月均地表反射率/发射率产品,可计算每个像元对应的权重系数向量,从而进行任意波段的光谱重建,得到全球范围内陆地5 km×5 km分辨率的月均地表反射率重建结果。同时为综合评价该光谱重建方法,从光谱数据集中提取MODIS短波红外和中红外4个波段(2.13、3.75、3.96和4.05μm)的子数据集,计算对应的权重系数向量,进行2.0~5.0μm光谱范围内的全波段的反射率光谱重建。重建结果对应的平均绝对误差优于0.01,平均相对误差优于10%,在只有MODIS卫星4个波段数据可用的低秩病态的情况下,可较好地满足光谱重建的精度要求。并且为满足重建结果可视化需求,基于网络地理信息系统(WebGIS)技术,利用Cesium框架,采用浏览器/服务器架构,搭建了二三维一体化可视化系统,将卫星底图、地形数据与光谱重建结果等集成展示,从而进行直观的多因素分析,为卫星产品的展示与验证提供支撑。
关键词
高光谱
非负矩阵分解
地表反射率
光谱重建
MODIS
WEBGIS
Keywords
Hyperspectral
Non-negative matrix factorization
Surface reflectance
Spectral reconstruction
MODIS
WebGIS
分类号
TP79 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
嘉量原理的分块摹矩阵连乘积表示
被引量:
1
2
作者
郑慧娆
方云兰
胡晓
机构
武汉大学数学系
出处
《应用数学》
CSCD
1997年第1期17-21,共5页
基金
国家攀登计划项目
国家自然科学基金
文摘
本文主要讨论分块摹矩阵(主要是含零子块较多的倩形)乘法运算的性质,分析了分块摹矩阵与赋嘉量有向图的关系,指出了嘉量原理如何用分块摹矩阵连乘积描述.
关键词
分块摹矩阵
嘉量原理
乘法
决策
多阶段决策
Keywords
modi-matrix
Multiplication of blocking modi -matrices
Jar-metric Principle: Jared diagraph
分类号
O225 [理学—运筹学与控制论]
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职称材料
题名
一类组合最优化问题及其算法
被引量:
2
3
作者
罗宗俊
机构
贵州民族学院数学系
出处
《应用数学》
CSCD
北大核心
1996年第3期399-402,共4页
基金
贵州省教委基金
文摘
本文介绍三个新的组合最优化模型,并分别给出复杂性为O(N2)和O(N2α)的多项式算法和拟多项式算法.
关键词
摹矩阵算法
组合最优化
最佳化
多项式算法
Keywords
Standard quantity
Semi-field
modi-matrix
algorithm
Order-preserving
Dynamic Programming algorithm
分类号
O224 [理学—运筹学与控制论]
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职称材料
题名
基于摹矩阵的倒立摆摆起的最优控制
被引量:
2
4
作者
彭恒
刘白雁
李秋敏
李明
机构
武汉科技大学机械自动化学院
出处
《控制工程》
CSCD
2008年第S1期151-154,共4页
文摘
在倒立摆小车轨道较短的条件下实现倒立摆快速稳定的摆起,是摆起控制的难点。利用摹矩阵的多阶段决策寻优方法,将倒立摆的摆起控制表示为一个求最短时间的多阶段决策问题。采用VC与Matlab混合编程,实现了用摹矩阵方法寻找单级倒立摆摆起控制的最优路径与最优决策。通过对一轨道长度受限的单级倒立摆的仿真控制和实时控制,证明了该方法的可行性。
关键词
倒立摆
摆起
多阶段决策
摹矩阵
Keywords
inverted pendulum
swing-up
multi-stage decision
modi-matrix
分类号
TP13 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
2000-2020年黄土高原植被覆盖度时空格局变化分析
被引量:
33
5
作者
王逸男
孔祥兵
赵春敬
姚贵琦
郭凯
机构
黄河水利科学研究院
河南省水土保持监测总站
出处
《水土保持学报》
CSCD
北大核心
2022年第3期130-137,共8页
基金
国家自然科学基金项目(61501200)
国家重点研发计划项目(2017YFC0504501)
+1 种基金
河南省水利科技攻关计划项目(GG201942,GG201829)
黄科院研究开发项目(HKY-YFXM-2020-02)。
文摘
以2000—2020年MODIS-NDVI植被指数为数据源,反演计算黄土高原植被覆盖度,通过转移矩阵和重心迁移等方法分析黄土高原植被覆盖度时空格局变化及其与降水、气温、坡度和土壤类型等因素的关系。结果表明:(1)2000—2020年黄土高原植被覆盖度由0.39提高到0.61,整体呈上升趋势,2017年后实现快速提升;(2)近20年,黄土高原植被覆盖度显著好转类型与极显著好转类型改善面积比例达到37.93%,2009年前以低覆盖和中低覆盖植被为主,2010年后以中覆盖及更高等级覆盖植被为主,2019年以后中高覆盖植被所占比例最高;(3)从2000年到2020年,黄土高原低覆盖、中低覆盖、中覆盖和中高覆盖植被向更高等级覆盖植被转化比例分别为93.10%,96.57%,82.99%,43.34%,中低覆盖、中覆盖、中高覆盖和高覆盖植被向更低等级覆盖植被转化比例分别为0.30%,2.21%,7.83%,12.47%;(4)近20年黄土高原植被覆盖度变化与气温和降水的变化表现敏感,斜坡地和陡坡地植被覆盖度较高,淋溶土类型下的植被覆盖度较高,国家政策和措施实施等人为因素对植被覆盖度改善发挥重要作用。
关键词
植被覆盖度
黄土高原
时空格局变化
转移矩阵
MODIS
Keywords
vegetation coverage
loess plateau
spatio-temporal variation
transfer matrix
MODIS
分类号
P237 [天文地球—摄影测量与遥感]
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职称材料
题名
对动态规划的再认识
被引量:
2
6
作者
秦裕瑗
机构
武汉钢铁学院管理工程系
出处
《武汉钢铁学院学报》
1992年第2期199-208,共10页
文摘
本文分两部分:第一部分,回顾规划论简史之后,讨论动态规划的最优性原理与递推公式。认为原理本身存在多方面不严密之处,并举出了反例;还证明了(定理1)当第一、第二两类最优策略集合相等时,原理与公式等价。第二部分,作者抛开上述原理与公式,另行建立嘉量原理以及与之等价的求解代数公式。它们不仅可以用来求解常义的最优策略,而且可以用来求解N阶最优策略,多目标非劣解以及其他问题,而这些是最优性原理不能概括、递推公式解决不了的。从代数的观点,作者讨论了摹方阵乘幂问题,得到了定理3。它说明可以代数地构造任意多个有效的算法求解网络上两类最优路问题;还讨论了摹多项式及其应用。本文目的是概述作者对动态规划的某些基本看法以及作者长期从事研究上述问题的基本思路与主要结果。
关键词
最优性原理
最优策略
动态规划
Keywords
principle of optimality
four kinds of optimal policies
semi-fiedb
modi-matrix
modi-polyno-mial
optimal policy of the N-th order
Pareto policy
分类号
O221.3 [理学—运筹学与控制论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于非负矩阵分解的中红外地表特性光谱重建方法
李殷娜
李正强
郑杨
侯伟真
徐文斌
马䶮
樊程
葛邦宇
姚前
史正
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
3
在线阅读
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职称材料
2
嘉量原理的分块摹矩阵连乘积表示
郑慧娆
方云兰
胡晓
《应用数学》
CSCD
1997
1
在线阅读
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职称材料
3
一类组合最优化问题及其算法
罗宗俊
《应用数学》
CSCD
北大核心
1996
2
在线阅读
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职称材料
4
基于摹矩阵的倒立摆摆起的最优控制
彭恒
刘白雁
李秋敏
李明
《控制工程》
CSCD
2008
2
在线阅读
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职称材料
5
2000-2020年黄土高原植被覆盖度时空格局变化分析
王逸男
孔祥兵
赵春敬
姚贵琦
郭凯
《水土保持学报》
CSCD
北大核心
2022
33
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职称材料
6
对动态规划的再认识
秦裕瑗
《武汉钢铁学院学报》
1992
2
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职称材料
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