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基于光谱指数的蜜柚叶片镁素含量多种估算模型比较研究
1
作者 栗方亮 孔庆波 张青 《果树学报》 北大核心 2025年第9期2192-2203,共12页
【目的】镁(Mg)素作为植物体内重要中量元素之一,对蜜柚生长非常重要,基于光谱指数构建蜜柚叶片Mg元素含量估测模型,能够为叶片Mg素含量的快速无损诊断提供新方法。【方法】对蜜柚叶片原始及一阶导数光谱特征波段和光谱特征指数加以分... 【目的】镁(Mg)素作为植物体内重要中量元素之一,对蜜柚生长非常重要,基于光谱指数构建蜜柚叶片Mg元素含量估测模型,能够为叶片Mg素含量的快速无损诊断提供新方法。【方法】对蜜柚叶片原始及一阶导数光谱特征波段和光谱特征指数加以分析提取,据此建立叶片Mg素含量估算的多模型,包括光谱指数单变量模型、偏最小二乘(PLS)、反向传播神经网络(BPNN)、随机森林(RF)和支持向量机(SVM)等多元模型,并通过模型精度评价和比较分析,最终确定最优的蜜柚叶片Mg素含量光谱估算模型。【结果】蜜柚叶片原始光谱与Mg素含量虽呈负相关但不显著,而一阶导数光谱与Mg素含量有多波长达到显著正或负相关。以单个光谱指数RSI′_(880,900)、NDSI′_(720,900)、NDSI′_(730,900)、NDSI′_(850,900)、RSI′_(720,900)、DSI′_(360,900)、RSI′_(730,900)估测蜜柚叶片Mg素含量,各估测模型决定系数R^(2)为0.37~0.44,可见单个光谱指数估测效果不佳。因此挑选相关性相对理想的指数来建立PLS、BPNN、RF和SVM估算模型,这些模型对叶片Mg素含量估算的R^(2)依次为0.64、0.65、0.85和0.72,均方根误差(RMSE)依次为0.44、0.41、0.37和0.39。验证模型R^(2)依次为0.61、0.66、0.89和0.70,RMSE依次为0.48、0.46、0.34和0.43,其估算模型精确程度为RF>SVM>BPNN>PLS。【结论】对比4种光谱模型对蜜柚叶片Mg素含量的估算效果,RF模型在综合精度验证中优于PLS、BPNN和SVM模型。该结果为基于光谱技术的蜜柚叶片Mg素含量快速无损估测提供了可靠理论基础。 展开更多
关键词 蜜柚 镁素 高光谱 光谱指数 估算模型
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基于混合相位编码的天气雷达多脉冲二次回波干扰抑制研究
2
作者 董锡超 李硕 +2 位作者 刘昉 胡智杰 赵晓萌 《信号处理》 北大核心 2025年第8期1382-1389,共8页
多普勒天气雷达存在“多普勒两难”问题,会导致观测结果存在严重的二次回波干扰。当前固态体制的天气雷达一般通过长短脉冲组合波形以平衡探测距离和探测威力,但此时长短脉冲可能都会出现二次回波,造成更复杂的回波混叠干扰,会导致目标... 多普勒天气雷达存在“多普勒两难”问题,会导致观测结果存在严重的二次回波干扰。当前固态体制的天气雷达一般通过长短脉冲组合波形以平衡探测距离和探测威力,但此时长短脉冲可能都会出现二次回波,造成更复杂的回波混叠干扰,会导致目标位置和强度误判,严重降低天气雷达谱矩估计性能。当前研究工作广泛使用相位编码技术抑制二次回波干扰,但难以解决长短脉冲混叠下的二次回波干扰。本文提出了一种基于混合相位编码的二次回波抑制方法,可解决多种发射脉冲混叠下的二次回波干扰问题。首先建立了多普勒天气雷达发生长短脉冲混叠和二次回波的混合干扰信号模型;其次基于SZ(16/64)编码准则设计了相对相位差为πi^(2)/8样式的混合编码序列,对发射长/短脉冲组合信号分别进行相位调制,通过优化设计相对相位差确保正确回波能够得到完整解调,干扰项出现编码交叉项,并证明了交叉项也符合SZ编码形式,因此可以达到SZ编码的最优干扰抑制效果;最后基于天气雷达实测数据进行了等效试验,定量分析了所提方法对谱矩估计性能的改善效果,可显著降低谱矩估计结果的均方根误差,有效提升谱矩估计性能。 展开更多
关键词 天气雷达 相位编码 二次回波 谱矩估计
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考虑系统分区与节点频率动态响应的电力系统区域惯量估计方法
3
作者 刘可真 谭化平 +4 位作者 杨春昊 李鹏 陈艳霞 普伟 赵贞焰 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第5期200-208,共9页
大量新能源接入电力系统将导致系统空间惯量分布差异明显并造成系统惯量下降,影响系统稳定运行。对此,提出一种考虑系统分区与节点频率动态响应的电力系统区域惯量辨识估计方法。采用改进谱聚类算法以系统导纳矩阵为输入对系统进行静态... 大量新能源接入电力系统将导致系统空间惯量分布差异明显并造成系统惯量下降,影响系统稳定运行。对此,提出一种考虑系统分区与节点频率动态响应的电力系统区域惯量辨识估计方法。采用改进谱聚类算法以系统导纳矩阵为输入对系统进行静态区域划分,以区域轮廓系数为分区参考指标;采用实数序列编辑距离算法动态选取区域频率最佳拟合点;采用鲍可斯-詹金斯辨识模型,赤池信息准则确定模型阶数对区域惯量进行系统参数辨识,以最小化输出误差为准则对辨识参数进行迭代优化。IEEE 10机39节点新英格兰模型验证所提方法能在误差允许范围内估计各区域惯量。 展开更多
关键词 区域惯量估计 实数序列编辑距离 谱聚类 鲍可斯-詹金斯辨识模型 赤池信息准则
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大规模MIMO LEO卫星通信系统上行链路的信道估计
4
作者 雷芳 侯康宁 莫刘燕 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第2期424-429,共6页
本文利用非地面网络抽头延迟线(NTN-TDL)模型建立低轨(LEO)卫星通信系统并引入了大规模MIMO技术,信道模型由确定性视距路径(LoS)和空间相关的随机非视距路径(NLoS)组成,使其信道服从空间相关的莱斯衰落.通过推导出该模型的最小均方误差(... 本文利用非地面网络抽头延迟线(NTN-TDL)模型建立低轨(LEO)卫星通信系统并引入了大规模MIMO技术,信道模型由确定性视距路径(LoS)和空间相关的随机非视距路径(NLoS)组成,使其信道服从空间相关的莱斯衰落.通过推导出该模型的最小均方误差(MMSE)、线性最小均方误差(LMMSE)和最小二乘(LS)信道估计的统计特性及其估计值,并使用这些估计值进行最大比合并(MRC)和预编码来补偿衰落的影响,计算出具有严格封闭形式的上行频谱效率表达式并评估了系统性能.仿真结果显示在具有空间相关的莱斯衰落环境下的低轨卫星系统比瑞利衰落环境下的低轨卫星系统的频谱效率更高并且使用MMSE估计器时的频谱效率最高,随着天线数量的增加系统性能的差距也更明显. 展开更多
关键词 低轨卫星 大规模MIMO 信道估计 频谱效率
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基于最优光谱参数组合的辣椒SPAD值定量估测研究 被引量：1
5
作者 肖玖军 刘鸿雁 +3 位作者 李可相 邢丹 汪泓 张蓝月 《贵州师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期93-104,共12页
准确估算叶绿素含量对于评估作物营养状况、预测作物产量、制定精准管理措施等具有重要作用。为寻求叶绿素含量的高精度估算模型,以辣椒为对象,基于2021年不同施氮水平下(0、200、350、500 kg/hm^(2))辣椒的地基高光谱数据和田间实测冠... 准确估算叶绿素含量对于评估作物营养状况、预测作物产量、制定精准管理措施等具有重要作用。为寻求叶绿素含量的高精度估算模型,以辣椒为对象,基于2021年不同施氮水平下(0、200、350、500 kg/hm^(2))辣椒的地基高光谱数据和田间实测冠层叶绿素相对含量(SPAD值)数据,筛选了23个常用光谱参数,用简单线性回归法建立了辣椒SPAD值和光谱参数的23个关系模型;通过相关系数法、竞争自适应重加权采样法(CARS)、连续投影算法(SPA)、遗传偏最小二乘法(GAPLS)、无信息变量消除法(UVE)和迭代保留信息变量法(IRIV)等6种变量选择方法分析辣椒SPAD值和光谱参数的敏感性,找出优选光谱参数组合,以全光谱参数为对照,再利用多元线性回归法(MLR)、主成分回归法(PCR)、偏最小二乘法回归法(PLSR)和支持向量机回归法(SVMR)4种统计回归方法,构建了26个辣椒SPAD值估测模型。结果表明:常用光谱参数中,BmDN_(705)和MTCI估测模型效果较好,校正集R_(c)^(2)在0.5以上。6种变量选择方法中,SPA法压缩率最高,其次为CARS法和UVE法。4种回归方法中,MLR法的模型效果最好,SVMR法效果最差。26个光谱参数组合回归模型中,CARS-MLR的模型效果最好,其模型表达式为:SPAD=-126.71CARI+108.39PRI+45.68BmSR_(705)+93.29BmDN_(705)-112.97SRr+102.99 Rr-5.88(R^(2)_(p)和RMSEp分别为0.942、3.853)。通过构建最优光谱参数组合能够较好改进辣椒SPAD值估测模型,这可为辣椒冠层叶绿素含量的快速、无损获取提供参考。 展开更多
关键词 高光谱遥感 估测模型 辣椒 光谱参数组合 变量选择
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基于复频谱共轭插值的电网信号参数估计方法 被引量：1
6
作者 胡涛 马建 +2 位作者 解进军 宋健 温和 《中国测试》 北大核心 2025年第5期40-49,共10页
随着分布式电源和强随机性负荷大规模接入电网,电网信号测量面临强噪声和信号快速波动的挑战。离散傅里叶变换(DFT)是信号测量的最常用算法,但在短观测窗时,其频谱泄漏和栅栏效应会严重制约测量性能。本文提出一种基于复频谱共轭插值和... 随着分布式电源和强随机性负荷大规模接入电网,电网信号测量面临强噪声和信号快速波动的挑战。离散傅里叶变换(DFT)是信号测量的最常用算法,但在短观测窗时,其频谱泄漏和栅栏效应会严重制约测量性能。本文提出一种基于复频谱共轭插值和矩形窗的DFT参数估计方法。该方法将基波的负频谱成份纳入推导过程,利用复数共轭特性消除频谱泄漏和栅栏效应,实现电网参数的快速精确测量。测试结果表明,在强噪声(SNR=0~20 dB)和短观测窗口(小于3.5周波)条件下,该算法的频率、幅值和相位估计性能优于现有DFT类算法。 展开更多
关键词 电网信号参数估计 离散傅里叶变换 频谱泄漏 噪声 短观测窗口
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极端质量比旋近数据分析方法综述
7
作者 邹晓博 Soumya Mohanty +10 位作者 谢群英 陈弦 罗洪刚 刘玉孝 韩文标 矫佳庚 张学昊 赵少东 郭意扬 王瀚之 金书竹 《北京大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期181-194,共14页
极端质量比旋近EMRI指质量比在10^(4)~10^(7)之间的双星系统,其中小质量天体被捕获后绕大质量黑洞旋近,期间损失的能量以引力波的形式向外辐射。旋近结束前的最后一年估计能产生105个旋近周期,因此可提供丰富的引力波相位演化信息。小... 极端质量比旋近EMRI指质量比在10^(4)~10^(7)之间的双星系统,其中小质量天体被捕获后绕大质量黑洞旋近,期间损失的能量以引力波的形式向外辐射。旋近结束前的最后一年估计能产生105个旋近周期,因此可提供丰富的引力波相位演化信息。小质量天体处在大质量黑洞的强引力环境中,运动轨迹能反映大质量黑洞周围的时空结构,其波形可用来限制引力理论和无毛定理等。大质量黑洞一般处在星系中心,星系所处的天文学环境会在波形中留下痕迹。多个波源能给出大黑洞的质量和自旋分布,用于限制宇宙演化和星系演化等。基于上述科学意义,EMRI成为空间引力波计划LISA、太极和天琴的重要观测目标,因此对EMRI的数据分析成为一个重要任务。EMRI波形的高维度和复杂性对数据分析方法要求较高,目前还没有公认的满意答案。首先回顾LISA模拟数据挑战赛中提出的方法和最近的讨论,然后总结EMRI数据分析的难点,并提出改进方法,最后讨论未来研究发展中可能用到的几个线索。 展开更多
关键词 极端质量比旋近 信号探测 参数估计 频谱法 匹配滤波
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基于热红外多通道特征匹配的航空器高度估计方法
8
作者 杨利峰 陈卓 +1 位作者 陈凡胜 王建宇 《红外与毫米波学报》 北大核心 2025年第2期258-264,共7页
大型航空器的高度信息在航空安全和空域资源管理等方面有重要意义,目前仅依靠被动遥感手段难以获取大型航空器高度信息。通过结合大气特性反演和高灵敏度红外探测技术,天基遥感平台可实现对目标热辐射信息的精确测量,具备对航空器特征... 大型航空器的高度信息在航空安全和空域资源管理等方面有重要意义,目前仅依靠被动遥感手段难以获取大型航空器高度信息。通过结合大气特性反演和高灵敏度红外探测技术,天基遥感平台可实现对目标热辐射信息的精确测量,具备对航空器特征信息进行定量化观测的潜力。提出了一种基于红外多通道特征匹配的大型航空器估计方法。第一步,基于大型航空器目标热红外辐射特性,结合大气辐射传输模型建立热红外谱段的航空器辐射特性观测模型;第二步,基于观测模型得到不同大气条件下不同高度、飞行状态下的航空器光谱仿真数据库;第三步,提取遥感图像中的目标光谱信息,利用光谱角匹配法开展飞行高度估计;最后,利用仿真数据和SDGSAT-1在轨数据进行验证和分析。结果表明,巡航高度的大型航空器可实现千米量级的估计精度。该方法为被动式天基手段开展航空器高度估计提供了新思路,具有重要的参考意义。 展开更多
关键词 热红外遥感 高度估计 光谱角匹配 大型航空器
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不同地面样地下无人机高光谱森林地上碳储量估测差异
9
作者 倪辰 黄庆丰 +2 位作者 孔令瑗 葛春雨 唐雪海 《江西农业大学学报》 北大核心 2025年第2期451-464,共14页
【目的】地面样地布设是遥感森林参数反演的必要手段,地面样地的形状和面积直接影响遥感森林参数反演的准确性和可靠性,以及森林资源调查监测的效率。选择合适的样地形状和面积是确保遥感数据准确反映地面实际情况,提高监测效率的关键... 【目的】地面样地布设是遥感森林参数反演的必要手段,地面样地的形状和面积直接影响遥感森林参数反演的准确性和可靠性,以及森林资源调查监测的效率。选择合适的样地形状和面积是确保遥感数据准确反映地面实际情况,提高监测效率的关键步骤之一。【方法】以北亚热带针叶林、阔叶林为研究对象,通过典型抽样选取样地(25.82 m×25.82 m),进行每木检查(起测直径5.0 cm),利用已有树种的立木生物量模型计算得到单木生物量,累加求出样地林分生物量,根据碳计量参数最终获得样地碳储量;同时,利用无人机机载高光谱获取地面样地的高光谱数据,依据样地林木RTK位置信息绘制出林木平面位置图,继而划分不同形状(圆形或方形)和不同面积的小样地;在此基础上利用多元散射校正(MSC)、标准正态变量变换(SNV)、多项式平滑(Savitzky-Golay平滑)与导数计算、离散小波变换(DWT)进行高光谱数据预处理,提取植被指数、纹理特征等特征因子;根据随机森林重要性排序筛选出不同森林类型不同样地特征的最优特征子集变量;利用随机森林(RF)和极端梯度提升(XGBoost)2种机器学习算法,构建针叶林、阔叶林及全部森林(针叶林和阔叶林)的森林地上碳储量估测模型,确定各森林类型最优样地布设方式,研究样地特征对森林地上碳储量建模的影响。【结果】经Savitzky-Golay平滑-导数、DWT和SNV变换后的植被指数因子更适用于碳储量建模;与标准方形样地相比,圆形样地在针叶林、阔叶林的碳储量模型构建中表现突出,半径为12.91 m的样地碳储量估测模型精度明显优于其他尺寸模型精度。最优的针叶林、阔叶林碳储量模型测试集评价结果为R^(2)_(test)=0.78,RMSE_(test)=10.15 t/hm^(2),rRMSE_(test)=18.6%;R^(2)_(test)=0.77,RMSE_(test)=5.77 t/hm^(2),rRMSE_(test)=10.95%。【结论】半径为12.91 m的圆形样地和XGBoost算法结合能保证无人机高光谱针叶林、阔叶林森林碳储量估测结果的可靠性和有效性,可以为高光谱遥感森林碳储量估测地面样地设置提供科学依据。 展开更多
关键词 无人机高光谱 样地特征 光谱特征变换 机器学习 碳储量估测
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融合注意力机制的双路人体姿态估计网络
10
作者 赵一鸣 孙士保 +2 位作者 石念峰 王国强 王喜龙 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第8期2297-2304,共8页
针对基于Transformer的人体姿态估计算法局部特征提取能力不足,且在热图转换过程中产生量化误差导致关键点预测精度低的问题,提出一种融合注意力机制的双路人体姿态估计方法。设计了双路CNN-Transformer模块(CT模块),同时捕获人体姿态... 针对基于Transformer的人体姿态估计算法局部特征提取能力不足,且在热图转换过程中产生量化误差导致关键点预测精度低的问题,提出一种融合注意力机制的双路人体姿态估计方法。设计了双路CNN-Transformer模块(CT模块),同时捕获人体姿态的局部特征和全局表征,提高模型的特征表达能力;构建多谱特征多样性模块,通过学习不同频率的分量增强卷积,提取有效的人体姿态局部特征信息;采用无偏数据处理消除人体关键点在热图编码过程中产生的量化误差。实验结果表明,与SimpleBaseline相比,所提方法在降低模型复杂度和计算量的同时,在COCO和MPII数据集上将平均精度分别提升了2.7和0.7个百分点。 展开更多
关键词 人体姿态估计 卷积神经网络 TRANSFORMER 多谱注意力 局部特征 全局依赖性 热图编码
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融合叶绿素数据的棉花冠层光合速率高光谱估算建模
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作者 侯卜平 王家强 +4 位作者 李福庆 石靖 高菊 申栋妍 李克远 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第1期203-212,共10页
通过设置不同的灌水量梯度,获取棉花5个生育时期(蕾期、初花期、盛花期、花铃期、盛铃期)冠层的光谱反射率、叶绿素密度和叶片净光合速率(P_(n))数据,利用支持向量机(SVM)模型和随机森林(RF)模型,建立融合叶绿素密度数据和未融合叶绿素... 通过设置不同的灌水量梯度,获取棉花5个生育时期(蕾期、初花期、盛花期、花铃期、盛铃期)冠层的光谱反射率、叶绿素密度和叶片净光合速率(P_(n))数据,利用支持向量机(SVM)模型和随机森林(RF)模型,建立融合叶绿素密度数据和未融合叶绿素密度数据的冠层光合速率预测模型。结果表明:在水分胁迫下,叶绿素密度与净光合速率呈正相关关系;用CARS+SPA算法重复执行的方式进行特征波段筛选,降维效果显著,剔除冗余波段效率高,盛花期特征波段为332、347、416、466、672、695、711、733、752、848、954 nm和1069 nm。模型监测结果表明,融合叶绿素密度数据的模型拟合度优于未融合叶绿素的模型;比较不同模型的估算能力和模型精度,随机森林(RF)模型均优于支持向量机(SVM)模型;融合叶绿素密度的RF模型5个生育时期的建模集R^(2)分别为0.659、0.676、0.808、0.744和0.633,验证集R^(2)分别为0.635、0.675、0.786、0.725和0.627。与未融合叶绿素密度数据的模型相比,融合叶绿素密度数据模型建模集的R^(2)平均提高5.59%,RMSE平均降低2.92%,RPD平均提高7.26%;验证集的R^(2)平均提高4.12%,RMSE平均降低1.64%,RPD平均提高5.27%,表明融合叶绿素密度数据的棉花冠层光合速率光谱估测模型具有更高的拟合精度和稳定性。 展开更多
关键词 棉花 光合速率 叶绿素密度 特征波段选择 光谱估测模型
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成熟期烤烟钾积累量时空分布特征及光谱估算模型
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作者 余志虹 徐潇 +5 位作者 邹勇 陈建军 叶晓青 钟光华 李军业 关能创 《华中农业大学学报》 北大核心 2025年第1期113-119,共7页
为实时无损监测大田烤烟钾素积累状况,以烤烟品种K326为试验材料,研究不同施氮量条件下成熟期烤烟叶层间钾积累量变化规律及其与冠层光谱参数间的相关关系。结果显示:烟株上层钾积累量除少数波段与光谱反射率相关外,大部分波段两者不相... 为实时无损监测大田烤烟钾素积累状况,以烤烟品种K326为试验材料,研究不同施氮量条件下成熟期烤烟叶层间钾积累量变化规律及其与冠层光谱参数间的相关关系。结果显示:烟株上层钾积累量除少数波段与光谱反射率相关外,大部分波段两者不相关,中下层钾积累量与可见光波段光谱反射率呈显著负相关,与近红外波段呈显著正相关。适用于不同叶层钾积累量估算的最优光谱参数并非完全一致,其中上层、中层、上中层钾积累量估算的最优光谱参数为比值植被指数RVI(810,680),而下层、中下层、上中下层植株钾积累量则与红边振幅(D_(λRed))相关性最高。建立的烤烟中层、下层、上中层、中下层、植株叶钾积累量的估算模型分别为:y=-0.002x^(2)+0.159x-0.6531(R^(2)=0.903**)、y=8.8736x^(2)-4.1032x+0.5164(R^(2)=0.618**)、y=0.0856x^(1.29)(R^(2)=0.744**)、y=6.6558x^(2)+0.5056x-0.3657(R^(2)=0.821**)、y=0.2803x^(0.5774)(R^(2)=0.938**),经检验模型稳定性较好。研究表明,利用光谱参数构建的估算模型可实现烤烟植株及中下层叶钾积累量的有效反演。 展开更多
关键词 烤烟 钾积累量 时空分布 冠层光谱 估算模型
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基于高光谱遥感的克氏针茅群落生物量估算
13
作者 程云湘 贾子玉 +2 位作者 庄前友 红梅 张凡凡 《草业科学》 北大核心 2025年第1期23-34,共12页
利用高光谱遥感技术能够高效、无损、快速地获取草地地上生物量,对草地畜牧业的动态监测、高效管理及草畜供求关系平衡等具有重要意义。为了估算生长期克氏针茅(Stipa krylovii)群落地上生物量最适宜的光谱变量与植被指数,本研究在内蒙... 利用高光谱遥感技术能够高效、无损、快速地获取草地地上生物量,对草地畜牧业的动态监测、高效管理及草畜供求关系平衡等具有重要意义。为了估算生长期克氏针茅(Stipa krylovii)群落地上生物量最适宜的光谱变量与植被指数,本研究在内蒙古锡林郭勒盟镶黄旗牧场获取光谱反射率与地上生物量数据,通过原始高光谱数据以及一阶微分、植被指数、绿峰与红谷等变量,运用回归模型建立相应地上生物量估算模型并对比评价模型精度。结果表明:克氏针茅群落在7月-8月的牧草生长过程中,生物量逐渐增加,8月-9月牧草枯黄明显,生物量显著下降(P<0.05)。对原始高光谱进行微分处理有助于提高敏感波段与地上生物量的相关性;在高光谱变量中,利用红边斜率(Dr)构建的线性模型精度最佳,R2为0.94,均方根误差(RMSE)为1.97 g·m^(-2),平均相对误差(MAE)为1.97 g·m^(-2)。在植被指数中,利用土壤调整植被指数(SAVI)构建的多项式模型精度最佳,R2为0.92,RMSE为1.15 g·m^(-2),MAE为1.39 g·m^(-2)。本研究能够为不同高光谱变量估算针茅群落地上生物量提供科学依据,为牧区天然草地实现快速精准的遥感监测提供方法和技术支持。 展开更多
关键词 生物量 高光谱遥感 模型估测 波段优选 植被指数 光谱变量
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基于DSP平台的旋翼无人机微动特征提取方法
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作者 叶祥龙 张柯 +2 位作者 宋程程 尹湘凡 梁琴 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第3期92-101,共10页
针对旋翼无人机微动特征提取的问题,对调频连续波体制下的微动目标回波特性理论建模,根据实际场景设置调频连续波体制雷达的仿真参数,通过模拟调频连续波体制雷达发射线性调频信号,以及接收旋翼无人机回波的过程对其回波微动特性仿真分... 针对旋翼无人机微动特征提取的问题,对调频连续波体制下的微动目标回波特性理论建模,根据实际场景设置调频连续波体制雷达的仿真参数,通过模拟调频连续波体制雷达发射线性调频信号,以及接收旋翼无人机回波的过程对其回波微动特性仿真分析,并基于上述仿真分析的基础上,提出一种旋翼无人机微动特征提取算法框架,在基于DSP平台的该算法框架下,提出一种基于中值滤波的谱峰估计算法,该算法通过快速估算旋翼无人机最大微多普勒频率的方法估算其旋翼转速,同时提出一种无人机旋转轴数量估计方法,由于无人机旋转轴转速之间存在细微差异,并且频谱上的二次谐波放大了该差异,因此,可以通过求取频谱上二次谐波数量的方法来估计旋转轴的数量。整个算法框架在DSP平台运行时间维持在20 ms左右。 展开更多
关键词 回波特性理论建模 回波微动特性仿真 微动特征提取算法框架 中值滤波 谱峰估计 旋转轴数量估计
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基于光流估计的“珠海一号”高光谱卫星遥感数据的固体废弃物识别方法——以河南省济源示范区为例 被引量：2
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作者 张鹏强 孙一帆 +2 位作者 常勍豪 刘冰 余岸竹 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第1期44-50,共7页
本文提出了一种基于光流估计的高光谱卫星遥感数据的固体废弃物识别方法。首先,从序列数据的角度看待高光谱数据,引入DeepFlow光流估计技术提取光谱维度的亮度变化信息,作为更具判别性的光谱运动特征;然后,将提取的光谱运动特征与原始... 本文提出了一种基于光流估计的高光谱卫星遥感数据的固体废弃物识别方法。首先,从序列数据的角度看待高光谱数据,引入DeepFlow光流估计技术提取光谱维度的亮度变化信息,作为更具判别性的光谱运动特征;然后,将提取的光谱运动特征与原始光谱特征相结合后输入至常用的支持向量机进行固废识别;最后,进一步提出固废识别后处理方法改善识别效果,并利用“珠海一号”高光谱卫星遥感数据,以河南省济源示范区为研究区展开试验。试验结果表明,本文方法能够对露天堆放的工业固体废弃物进行大范围的快速精准识别,初步锁定济源示范区内存在固废遗留和违规堆放行为的11个地域风险点,且识别精度优于传统的光谱特征提取和分类方法,为后期人工现地勘察固废和“清废”行动显著节省了时间和工作量。 展开更多
关键词 高光谱遥感 固废识别 光流估计 光谱运动特征 珠海一号
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基于光谱敏感变量优选的澳洲坚果叶片氮素含量估算
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作者 陈桂良 黎小清 +3 位作者 许木果 刘忠妹 耿顺军 杨丽萍 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期2107-2116,共10页
利用高光谱遥感技术探索澳洲坚果叶片氮素含量估算方法,以实现澳洲坚果氮素营养快速诊断。本研究以临沧和西双版纳为研究区,获取澳洲坚果品种O.C和HAES344叶片的光谱反射率和氮素含量,首先采用对数变换、导数变换及其组合对原始光谱反... 利用高光谱遥感技术探索澳洲坚果叶片氮素含量估算方法,以实现澳洲坚果氮素营养快速诊断。本研究以临沧和西双版纳为研究区,获取澳洲坚果品种O.C和HAES344叶片的光谱反射率和氮素含量,首先采用对数变换、导数变换及其组合对原始光谱反射率进行多种数学变换,然后分析澳洲坚果叶片氮素含量与不同变换形式光谱数据的相关性;在决定系数较大的原则下,选择决定系数曲线图中波峰特征点对应的波长作为氮素敏感波长,从而得到相应的氮素敏感光谱变量;运用逐步回归法对氮素敏感光谱变量进一步优化,并采用多元线性回归(MLR)、偏最小二乘回归(PLSR)和支持向量回归(SVR)3种方法构建澳洲坚果叶片氮素含量估算模型;最后,分别利用验证集和测试集对构建的澳洲坚果叶片氮素含量估算模型性能进行测试。结果显示,MLR、PLSR、SVR等3种模型估算能力均表现良好,验证集和测试集的相对分析误差(RPD)均在2.0以上;其中,PLSR模型为最优估算模型,验证集和测试集的RPD分别为2.099和2.110。从反射率(R)、对数变换(LR)、一阶导数(FDR)、对数变换的一阶导数(FDLR)、二阶导数(SDR)、对数变换的二阶导数(SDLR)等6种变换光谱数据中优选的19个氮素敏感光谱变量,对氮素光谱响应具有较强的稳定性;基于优选的19个氮素敏感光谱变量,用常规的回归建模方法均能取得良好的估算效果,且具有较强的区域普适性。本研究从多种变换光谱数据中优选氮素敏感光谱变量,为澳洲坚果叶片氮素含量估算提供新思路。 展开更多
关键词 澳洲坚果 高光谱 氮素营养 光谱变量 估算模型
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基于地面高光谱遥感的大豆产量估算模型研究 被引量：7
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作者 唐子竣 张威 +3 位作者 黄向阳 向友珍 张富仓 陈俊英 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期145-153,240,共10页
为在田间管理中对作物产量进行估测,通过两年大田试验收集了大豆生殖生长期的高光谱数据及产量数据,基于各生育期一阶微分光谱反射率计算了7个光谱指数:比值指数(Ratio index, RI)、差值指数(Difference index, DI)、归一化光谱指数(Nor... 为在田间管理中对作物产量进行估测,通过两年大田试验收集了大豆生殖生长期的高光谱数据及产量数据,基于各生育期一阶微分光谱反射率计算了7个光谱指数:比值指数(Ratio index, RI)、差值指数(Difference index, DI)、归一化光谱指数(Normalized difference vegetation index, NDVI)、土壤调整光谱指数(Soil-adjusted iegetation index, SAVI)、三角光谱指数(Triangular vegetation index, TVI)、改进红边归一光谱指数(Modified normalized difference index, mNDI)和改进红边比值光谱指数(Modified simple ratio, mSR),使用相关矩阵法将光谱指数与大豆产量数据进行相关性分析并提取最佳波长组合,随后将计算结果作为与大豆产量相关的最佳光谱指数,最后将各生育期筛选出的与大豆产量相关系数最高的5个光谱指数作为模型输入变量,利用支持向量机(Support vector machine, SVM)、随机森林(Random forest, RF)和反向神经网络(Back propagation neural network, BPNN)构建大豆产量估算模型并进行验证。结果表明,各生育期(全花期(R2)、全荚期(R4)和鼓粒期(R6))计算的光谱指数与产量的相关系数均高于0.6,相关性较好,其中全荚期的光谱指数FDmSR与大豆产量的相关系数最高,达到0.717;大豆产量最优估算模型的方法是输入变量为全荚期构建的一阶微分光谱指数和RF组合的建模方法,模型验证集R2为0.85,RMSE和MRE分别为272.80 kg/hm^(2)和5.12%。本研究成果可为基于高光谱遥感技术的作物产量估测提供理论依据和应用参考。 展开更多
关键词 大豆 产量估算模型 高光谱 光谱指数 机器学习
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基于中红外光谱特征增强和集成学习的土壤有机碳含量估算模型研究 被引量：6
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作者 唐澳华 杨贵军 +5 位作者 杨悦 陈伟男 徐新刚 徐波 高美玲 张静 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期382-390,共9页
中红外光谱数据在实现土壤有机碳含量的准确、低成本快速预测方面具有巨大潜力。为提高光谱数据估算模型的普适性,本研究利用光谱特征增强策略,并基于Stacking算法结合多种机器学习方法构建了一种高鲁棒性的土壤有机碳含量估算模型。采... 中红外光谱数据在实现土壤有机碳含量的准确、低成本快速预测方面具有巨大潜力。为提高光谱数据估算模型的普适性,本研究利用光谱特征增强策略,并基于Stacking算法结合多种机器学习方法构建了一种高鲁棒性的土壤有机碳含量估算模型。采用多种光谱特征增强方法及其组合对土壤中红外光谱进行特征增强,筛选最佳策略;通过应用Stacking算法结合多种机器学习方法构建集成模型,以提高模型泛化能力;将集成模型估算性能与偏最小二乘回归模型(PLSR)、梯度提升树(GBT)和一维卷积神经网络(1D-CNN)模型进行比较分析。研究结果表明,最佳光谱特征增强策略可以显著提高土壤光谱数据与土壤有机碳含量的相关性,最佳Pearson相关系数达到-0.82;相较于PLSR、GBT和1D-CNN等模型,集成模型在各光谱数据下均表现出较高的估算精度,特别是在一阶导变换结合多元散射校正的光谱特征增强策略下,集成模型展现出优良的估算性能(决定系数R^(2)=0.92,均方根误差为1.18 g/kg,相对分析误差为3.52)。本研究方法能够快速、准确地估算土壤有机碳含量,可为现代农业管理提供科学依据。 展开更多
关键词 土壤有机碳 估算模型 集成学习 光谱特征增强 中红外光谱
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融合作物类型的土壤盐分遥感反演方法研究 被引量：2
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作者 张胜男 陆苗 +4 位作者 温彩运 宋英强 康璐 沈军辉 杨民志 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第2期1-7,共7页
在沿海平原地区,土壤盐度是制约作物生长的非生物胁迫之一,也是作物种植的重要依据,作物类型能够间接反映土壤盐渍化程度,因此本文提出了一种融合作物类型信息的土壤盐分反演方法。以黄河三角洲典型滨海盐渍土地区为例,基于Sentinel-2 ... 在沿海平原地区,土壤盐度是制约作物生长的非生物胁迫之一,也是作物种植的重要依据,作物类型能够间接反映土壤盐渍化程度,因此本文提出了一种融合作物类型信息的土壤盐分反演方法。以黄河三角洲典型滨海盐渍土地区为例,基于Sentinel-2 MSI影像,首先采用随机森林分类提取作物类型信息,并基于OneHot方式将作物类型信息编码;然后融合作物类型信息,结合环境协变量数据、地面实测盐分数据,采用自适应增强决策树模型(AB-DT)进行盐分反演;最后与其他机器学习方法,如支持向量机、随机森林、K最邻近和决策树进行盐分反演精度的对比。结果表明:①加入作物类型信息能够提高土壤盐分反演模型精度,所有模型中,融合作物类型变量的AB-DT反演模型精度最高,建模集R 2为0.86,测试集R 2为0.61;②加入作物类型信息能够修正误判的盐渍土级别,并使土壤盐分反演结果的地块边缘更加清晰。综上所述,加入作物类型信息,能够提高土壤盐分反演的准确性,为农田管理和农业决策提供更可靠的依据。 展开更多
关键词 土壤盐渍化 多光谱遥感反演 机器学习
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土壤有机质高光谱灰信息关联估测模型 被引量：1
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作者 车红 徐璐 +1 位作者 曾令 李西灿 《山东农业大学学报（自然科学版）》 北大核心 2024年第5期782-788,共7页
为克服光谱估测中的不确定性,本文基于灰信息理论建立土壤有机质高光谱灰信息关联估测模型。以济南市章丘区的76个样本为基础,首先使用对数倒数的一阶微分、倒数对数的一阶微分等变换方法对光谱数据进行变换,计算相关系数,利用极大相关... 为克服光谱估测中的不确定性,本文基于灰信息理论建立土壤有机质高光谱灰信息关联估测模型。以济南市章丘区的76个样本为基础,首先使用对数倒数的一阶微分、倒数对数的一阶微分等变换方法对光谱数据进行变换,计算相关系数,利用极大相关性原则选取估测因子。然后,根据增息取大法的原理,将每个样本的光谱估测因子进行从小到大的排序,形成灰信息量序列,基于信息链构建土壤有机质高光谱灰信息关联估测模型。最后,对基于不同信息链的估测结果进行两次融合处理,并与常用的估测方法进行对比分析。结果表明,12个检验样本的平均相对误差为5.576%,决定系数R2为0.934,估测精度高于多元线性回归、BP神经网络和支持向量机等常用方法。研究表明本文提出的灰信息关联模型是可行有效的,为土壤性状指标的高光谱估测提供了一种新途径。 展开更多
关键词 土壤有机质 高光谱遥感 灰色信息关联 估测模型
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