南京地区蒸散发降尺度研究——基于增强型时空自适应反射融合模型 被引量：5

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作者 尉毓姣 朱琳 +4 位作者 曹鑫宇 王文科 龚建师 余慧琳 孟丹 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第15期6287-6297,共11页

蒸散发是水文循环的重要组成部分,获取高时空分辨率的数据能够更加精细化蒸散发的时空变化规律,对于水资源管理、生态水文过程量化具有重要意义。由于单一传感器反演的蒸散发无法同时具有高空间和高时间分辨率,以南京地区为例,首先结合L... 蒸散发是水文循环的重要组成部分,获取高时空分辨率的数据能够更加精细化蒸散发的时空变化规律,对于水资源管理、生态水文过程量化具有重要意义。由于单一传感器反演的蒸散发无法同时具有高空间和高时间分辨率,以南京地区为例,首先结合Landsat-8遥感影像数据和气象数据,采用基于能量平衡原理的SEBS模型估算日蒸散量。在此基础上,选取典型区域采用基于增强型时空自适应反射融合模型(ESTARFM)将估算的蒸散发结果与低空间分辨率的MOD16A2蒸散发产品数据进行时空融合降尺度研究,并评价模型的融合精度。结果表明:(1)SEBS模型估算的蒸散发结果与蒸发皿折算后的数据、MOD16A2产品数据的平均相对误差分别为0.14 mm/d和0.22 mm/d。(2)南京地区蒸散量季节差异明显,表现为夏季>秋季>冬季;各区在夏季的日平均蒸散量差异也较大,六合区蒸散量最大,秦淮区最小;另外,蒸散量分布受土地利用类型的影响,总体上表现为水域>林地>耕地>草地>其他,且植被覆盖度较高的区域蒸散量较大。(3)基于ESTARFM模型融合的蒸散发结果与基于Landsat-8遥感影像反演的蒸散发数据在空间分布上具有相似性,二者相关系数为0.74。在全球气候变化的背景下,本研究可为蒸散发数据集时空分辨率的提高提供参考,同时也能够为南京地区水循环过程和水资源管理研究提供数据支撑。 展开更多

关键词 蒸散发 能量平衡原理的模型(SEBS) 增强型时空自适应反射融合模型(ESTARFM) 时空融合 降尺度

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基于虚拟曝光融合的光照自适应人脸图像增强方法 被引量：13

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作者 靳晓缘 徐望明 伍世虔 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2020年第1期67-73,共7页

为了提高复杂光照条件下的人脸识别性能,提出一种基于虚拟曝光融合的光照自适应人脸图像增强方法。该方法针对检测到的人脸图像,计算其平均亮度,并与经由统计学习得到的正常光照人脸图像的亮度区间进行比较,判定其光照水平,分为低光照... 为了提高复杂光照条件下的人脸识别性能,提出一种基于虚拟曝光融合的光照自适应人脸图像增强方法。该方法针对检测到的人脸图像,计算其平均亮度,并与经由统计学习得到的正常光照人脸图像的亮度区间进行比较,判定其光照水平,分为低光照、高光照或正常光照,然后基于相机响应模型采用虚拟曝光融合的方法对低光照和高光照人脸图像进行光照增强处理,此过程循环迭代处理直到增强的人脸图像平均亮度达到正常水平。这种光照自适应增强后的人脸图像可作为输入无缝接入现有的人脸识别算法中,从而改善人脸识别系统性能。在Extended Yale B和CMU_PIE人脸图像数据库上的实验结果表明,该方法能有效提高复杂光照下的人脸识别率。 展开更多

关键词 人脸识别 图像增强 光照自适应 曝光融合 相机响应模型 光照水平

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4种遥感数据时空融合模型生成高分辨率归一化植被指数的对比分析 被引量：3

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作者 李思源 叶真妮 +2 位作者 毛勇伟 陈玉玲 曾纳 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期427-435,共9页

【目的】针对时空融合方法在遥感植被状况调查及动态变化监测中的应用,比对时空自适应反射率融合模型(STARFM)、增强型时空自适应反射率融合模型(ESTARFM)、回归拟合空间滤波和残差补偿模型(Fit-FC)和规则集回归树融合模型(RPRTM)等4种... 【目的】针对时空融合方法在遥感植被状况调查及动态变化监测中的应用,比对时空自适应反射率融合模型(STARFM)、增强型时空自适应反射率融合模型(ESTARFM)、回归拟合空间滤波和残差补偿模型(Fit-FC)和规则集回归树融合模型(RPRTM)等4种时空融合模型对归一化植被指数(NDVI)的融合效果。【方法】以三江源地区2块具有差异性地表特征的区域为研究样地,采用上述4种时空融合方法,融合空间分辨率30 m的Landsat 8影像和250 m时间步长16 d的MODIS NDVI数据,生成步长为16 d的30 m空间分辨率的NDVI数据。基于Landsat NDVI影像通过定性的目视判别和定量的统计分析来评价不同融合模型结果的空间特征模拟效果,并以真实的MODIS NDVI时间动态为参考,分析了不同融合方法对地表植被动态特征的拟合效果。【结果】(1)关于空间特征的捕捉,在地表覆盖状况较复杂的区域,RPRTM融合效果最佳(R2=0.82);而对于输入影像差异较大的区域,ESTARFM融合效果最佳(R2=0.95)。(2)关于时间动态的捕捉,RPRTM针对不同的植被型均取得了最佳效果(R2为0.97~0.99)。(3)相对于模型输入数据的时空可比性,地表异质性对STARFM和ESTARFM融合效果的影响更大。【结论】4种时空融合模型能有效用于生成高时空分辨率的NDVI数据,不同模型其融合效果各有不同,RPRTM在复杂地表区域与模拟植被生长动态变化中均有较好表现。 展开更多

关键词 时空数据融合 归一化植被指数 增强型时空自适应反射率融合模型 规则集回归树融合模型 回归拟合空间滤波和残差补偿模型

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融合多源遥感数据的河南省淅川县植被动态演变研究

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作者 葛利玲 王璐 《自然资源遥感》 北大核心 2025年第3期192-202,共11页

河南省淅川县作为南水北调中线工程的重要水源区,对淅川县的植被时空变化特征及其驱动机制进行探究,将对淅川县的生态修复和南水北调中线工程水源区的环境保护具有重要意义。该研究以现有的Landsat和MODIS数据为基础,利用STARFM方法和... 河南省淅川县作为南水北调中线工程的重要水源区,对淅川县的植被时空变化特征及其驱动机制进行探究,将对淅川县的生态修复和南水北调中线工程水源区的环境保护具有重要意义。该研究以现有的Landsat和MODIS数据为基础,利用STARFM方法和像元二分模型,构建了2002—2022年淅川县的长时序植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC)数据,并结合回归趋势分析方法、地理探测器模型和相关性分析等方法,探究2002—2022年间淅川县植被的时空变化特征及其驱动机制。结果表明:(1)经过STARFM方法重建后的年尺度FVC与真实的年尺度FVC的R^(2)达到0.914,相比于数据缺失条件下的0.864,提升了0.05,因此STARFM方法可以为更加准确地开展淅川县的植被动态演变研究提供数据基础;(2)2002—2022年间淅川县植被覆盖情况一般,平均FVC达到0.516,主要呈现“西北高,东南低”的分布特征,整体呈现改善趋势,改善区域的面积占比为76.03%,主要分布在淅川县的西北部和东南部,退化区域的面积占比为18.09%,主要分布在丹江口水库、丹江和淅水水域的附近区域;(3)淅川县植被空间分异性的主导因素为高程和坡度,次要因素为土壤类型和平均气温,土壤质地和平均降雨量影响最小。淅川县境内植被出现改善和退化的主要原因均为人为因素,气候因素对其影响较小,人为因素主要为南水北调中线工程的实施,且对植被生长变化的促进作用远大于抑制作用。 展开更多

关键词 淅川县 南水北调中线工程 时空自适应反射率融合模型 植被覆盖度

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基于时空数据融合的县域水稻种植面积提取 被引量：13

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作者 牛海鹏 王占奇 肖东洋 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期156-163,共8页

受云雨天气和卫星自身回访周期的影响,县域尺度水稻种植面积的提取往往难以获取完整时间序列的高空间分辨率影像,利用单一MODIS数据导致提取精度不高。针对上述问题以河南省优良水稻种植区原阳县为例,采用增强型自适应反射率时空融合模... 受云雨天气和卫星自身回访周期的影响,县域尺度水稻种植面积的提取往往难以获取完整时间序列的高空间分辨率影像,利用单一MODIS数据导致提取精度不高。针对上述问题以河南省优良水稻种植区原阳县为例,采用增强型自适应反射率时空融合模型(Enhanced spatial and temporal adaptive reflectance fusion model,ESTARFM),融合中高分辨率的Landsat数据和高时间分辨率的MODIS数据,获取完整时间序列的归一化植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)数据,经过TIMESAT滤波平滑处理后,利用研究区内水稻与其他地物的时序NDVI曲线,设置合理的NDVI阈值,采用决策树分类的方法提取水稻种植面积。结果显示,总体分类精度为92.23%,Kappa系数为0.9043。提取的水稻制图精度为96.73%,用户精度为93.51%,说明ESTARFM模型能很好地融合出高空间分辨率影像,解决数据缺失问题,可为县域尺度水稻种植面积提取提供参考。 展开更多

关键词 水稻 种植面积提取 县域尺度 增强型自适应反射率时空融合模型 数据融合

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时空域融合的骨架动作识别与交互研究 被引量：9

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作者 钟秋波 郑彩明 朴松昊 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期601-608,共8页

在人体骨架结构动作识别方法中,很多研究工作在提取骨架结构上的空间信息和运动信息后进行融合,没有对具有复杂时空关系的人体动作进行高效表达。本文提出了基于姿态运动时空域融合的图卷积网络模型(PM-STFGCN)。对于在时域上存在大量... 在人体骨架结构动作识别方法中,很多研究工作在提取骨架结构上的空间信息和运动信息后进行融合,没有对具有复杂时空关系的人体动作进行高效表达。本文提出了基于姿态运动时空域融合的图卷积网络模型(PM-STFGCN)。对于在时域上存在大量的干扰信息,定义了一种基于局部姿态运动的时域关注度模块(LPM-TAM),用于抑制时域上的干扰并学习运动姿态的表征。设计了基于姿态运动的时空域融合模块(PMSTF),融合时域运动和空域姿态特征并进行自适应特征增强。通过实验验证,本文提出的方法是有效性的,与其他方法相比,在识别效果上具有很好的竞争力。设计的人体动作交互系统,验证了在实时性和准确率上优于语音交互系统。 展开更多

关键词 动作识别 时空关系 姿态运动 时空域融合 图卷积神经网络 时域关注度 自适应特征增强 人体动作交互

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基于时空融合技术的森林火灾遥感动态监测 被引量：14

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作者 黄武彪 栾海军 李大成 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期265-276,共12页

针对单一时空融合方法或使用单一中等空间分辨率影像(如Landsat影像)和MODIS影像时空融合的不足,本文提出综合利用经典的STARFM算法、基于地物内组分时相变化模型的地表反射率时空融合算法,联合使用多种空间分辨率更优(≤30 m)的传感器... 针对单一时空融合方法或使用单一中等空间分辨率影像(如Landsat影像)和MODIS影像时空融合的不足,本文提出综合利用经典的STARFM算法、基于地物内组分时相变化模型的地表反射率时空融合算法,联合使用多种空间分辨率更优(≤30 m)的传感器影像,以“时间最邻近及空间分辨率优先”为原则对传统单一中等空间分辨率影像预测周期(如Landsat影像为16天)进行分段独立预测,并优化组合两种预测方法的预测结果,进而获取更为精确的逐日中等空间分辨率预测影像。基于上述方法所得结果,可应用于森林火灾监测场景中。以四川凉山木里县3·30森林大火为例,综合利用MOD09GA、Landsat8 OLI、Sentinel-2、GF-1 WFV遥感影像数据进行实验研究,基于预测所得逐日中等空间分辨率影像提取火灾指标因子(燃烧面积指数和归一化燃烧指数),分析森林火灾演化态势。结果表明:(1)多类型中高空间分辨率遥感影像的综合利用,有利于解决传统单一中等空间分辨率影像预测周期跨度过长、总体精确度低的问题,可获取更为精确的逐日中等空间分辨率预测影像;(2)两种算法在不同类型遥感数据融合应用中各有其局限性,两种方法联立使用具有理论价值与实际意义;(3)基于时空融合影像分析火灾演化态势时,归一化燃烧指数计算结果更敏感、更有效。研究认为,基于时空融合技术的森林火灾遥感动态监测具有可行性,具有进一步深入研究的价值与意义。 展开更多

关键词 森林火灾 遥感动态监测 时空融合 时空自适应反射率融合模型 地物组分

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融合HJ-1 CCD和MODIS数据生成高分辨率影像方法对比 被引量：5

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作者 陈燕丽 何立 +1 位作者 莫建飞 莫伟华 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第32期1-6,共6页

高时空分辨率遥感影像的反演可有效解决南方云雨地区的数据缺失问题。以广西典型丘陵山地为试验区,利用时空自适应反射率融合模型(spatial and temporal adaptive reflectance fusion model,STRAFM)和增强型时空自适应反射率融合模型(en... 高时空分辨率遥感影像的反演可有效解决南方云雨地区的数据缺失问题。以广西典型丘陵山地为试验区,利用时空自适应反射率融合模型(spatial and temporal adaptive reflectance fusion model,STRAFM)和增强型时空自适应反射率融合模型(enhanced spatial and temporal adaptive reflectance fusion model,ESTRAFM)两种融合算法,选取小范围的国产环境减灾卫星(HJ-1 CCD)和中分辨率成像光谱仪(moderate-resolution imaging spectroradiometer,MODIS)数据,比较分析两种融合算法所生成的高空间分辨率影像的优劣。与真实HJ-1 CCD的红、近红外(near-infrared,NIR)波段影像相比,STRAFM和ESTRAFM预测影像在空间分布上均具有较好的一致性,R值均为极显著相关,差分图像98. 94%以上像元反射率差值小于0. 1,平均绝对差值(average absolute difference,AAD)、平均差值(average difference,AD)、标准差(standard deviation,SD)均较小,融合效果好。与STRAFM相比较,ESTRAFM对真实HJ-1 CCD影像的细节捕捉能力更强,高低反射率区域没有明显缩小或放大现象,破碎地物边界更清晰,不存在斑块。ESTRAFM预测影像与真实HJ-1 CCD红、近红外波段影像的相关性均高于STRAFM,相关系数(pearson correlation coefficient,R)分别为0. 930、0. 885。ESTRAFM预测影像与真实HJ-1 CCD影像差异小于STRAFM,其差分影像的AD、AAD、SD分别为-0. 005、0. 013、0. 017。 展开更多

关键词 时空融合 HJ-1 CCD 中分辨率成像光谱仪 时空自适应反射率融合模型 增强时空自适应反射率融合模型

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基于数据融合算法的灌区蒸散发空间降尺度研究 被引量：7

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作者 白亮亮 蔡甲冰 +3 位作者 刘钰 陈鹤 张宝忠 黄凌旭 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期215-223,共9页

采用Landsat和MODIS数据,通过增强自适应融合算法(Enhanced spatial and temporal adaptive reflectance fusion model,ESTARFM)对蒸散发进行空间降尺度,构建田块尺度蒸散发数据集;利用2015年田间水量平衡方法计算的蒸散发数据对融合结... 采用Landsat和MODIS数据,通过增强自适应融合算法(Enhanced spatial and temporal adaptive reflectance fusion model,ESTARFM)对蒸散发进行空间降尺度,构建田块尺度蒸散发数据集;利用2015年田间水量平衡方法计算的蒸散发数据对融合结果进行评价。在融合蒸散发基础上,结合解放闸灌域2000—2015年间种植结构信息,提取不同作物各自生育期和非生育期内年际蒸散发量,并分析了大型灌区节水改造以来,作物蒸散发占比的年际变化。研究结果表明:融合蒸散发与水量平衡蒸散发变化过程较吻合,小麦耗水峰值出现在6月中下旬—7月初,玉米和向日葵峰值出现在7月份。在相关性分析中,玉米、小麦和向日葵的决定系数R2分别达到了0.85、0.79和0.82;生育期内玉米(5—10月份)、小麦(4—7月份)和向日葵(6—10月份)的均方根误差均不高于0.70 mm/d;平均绝对误差均不高于0.75 mm/d;相对误差均不高于16%。在农田蒸散发总量验证中,融合蒸散发与水量平衡蒸散发相关性较好,两者决定系数达到了0.64。基于ESTARFM融合算法生成的高分辨率蒸散发(ET)结果可靠,具有较好的融合精度。融合结果与Landsat蒸散发的空间分布和差异性一致,7月23日、8月24日和9月1日相关系数分别达到0.85、0.81和0.77;差值均值分别为0.24 mm、0.19 mm和0.22 mm;标准偏差分别为0.81 mm、0.72 mm和0.61 mm。ESTARFM融合算法在农田蒸散发空间降尺度得到较好的应用,可有效区分不同作物蒸散发之间的差异。不同作物在生育期和非生育期内耗水量差别较大;生育期内套种(4—10月份)耗水量最大,达到637 mm,玉米(5—10月份)和向日葵(6—10月份)次之,分别为598 mm和502 mm,小麦(4—7月份)最低为412 mm;非生育期内,小麦(8—10月份)耗水量最大,年均达到214 mm,玉米(4月份)和向日葵(4—5月份)分别为42 mm和128 mm。不同作物多年平均耗水量(4—10月份)差异较小,其年际耗水总量主要随作物种植面积的变化而变化。 展开更多

关键词 遥感 数据融合 蒸散发 地表能量平衡模型 增强时空自适应融合算法 河套灌区

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数据融合技术在提高NPP估算精度中的应用 被引量：5

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作者 黄登成 张丽 +1 位作者 尹晓利 王昆 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第22期193-198,232,共7页

针对现有遥感数据不能同时满足在时间和空间上精确监测植被动态变化的问题,提出利用时空适应性反射率融合模型(STARFM)的方法对MODIS-NDVI和TM-NDVI影像数据进行融合处理获得30 m较高时空分辨率的融合NDVI影像,进而将多种尺度的MODIS-N... 针对现有遥感数据不能同时满足在时间和空间上精确监测植被动态变化的问题,提出利用时空适应性反射率融合模型(STARFM)的方法对MODIS-NDVI和TM-NDVI影像数据进行融合处理获得30 m较高时空分辨率的融合NDVI影像,进而将多种尺度的MODIS-NDVI和融合NDVI数据分别输入到CASA模型,对锡林浩特地区进行植被净初级生产力(NPP)的多尺度估算。将不同尺度的NPP估算结果与地上生物量地面实测值进行验证比较,结果表明:随着输入NDVI空间分辨率的提高,NPP估算值与实测地上生物量之间的相关性也逐渐增大,r最大值达到了0.915。此外以融合NDVI影像作为输入数据之一的NPP估算值与实测地上生物量的相关性均比未融合NDVI的相关性高,说明融合NDVI估算NPP的效果较未融合NDVI好,并且以融合NDVI影像作为模型输入数据可提高NPP估算精度。 展开更多

关键词 数据融合 时空适应性反射率融合模型 CASA模型 净初级生产力

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一种远距离行人小目标检测方法 被引量：35

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作者 石欣 卢灏 +1 位作者 秦鹏杰 冷正立 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期136-146,共11页

远距离行人小目标成像像素少、缺乏纹理信息,深度卷积神经网络难以提取小目标细粒度特征,难以准确识别与检测。本文提出一种远距离行人小目标检测方法。首先,在YOLOv4的基础上引入浅层特征改进特征金字塔,提取行人小目标细粒度特征,提... 远距离行人小目标成像像素少、缺乏纹理信息,深度卷积神经网络难以提取小目标细粒度特征,难以准确识别与检测。本文提出一种远距离行人小目标检测方法。首先,在YOLOv4的基础上引入浅层特征改进特征金字塔,提取行人小目标细粒度特征,提出引力模型特征自适应融合方法,增加多层次语义信息之间的关联度,防止小目标特征信息流失。然后,采用增强型超分辨率生成对抗网络增加行人小目标特征数量,提高行人小目标检测准确率。最后,选取图像像素中占比范围为0.004%~0.026%的行人小目标建立试验数据集,通过与Faster RCNN、ION、YOLOv4对比实验验证。结果表明,本文方法mAP_(0.5)提高了25.2%、26.3%、11.9%,FPS达到24,研究成果在远距离安防监测监控领域具有重要应用价值。 展开更多

关键词 行人小目标 特征增强 特征自适应融合 引力模型 目标检测

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