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基于特征间关系合成少数类样本的过采样算法
被引量:
2
1
作者
雷明珠
王浩
+2 位作者
贾蓉
白琳
潘晓英
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2024年第5期1428-1436,共9页
数据不平衡的现象在现实生活中非常普遍。为了提高整体分类精度,分类器有时会以错分少数类为代价。但在现实生活中,对少数类进行错误分类的后果非常严重。考虑到传统重采样算法容易忽略数据的空间分布和少数类样本特征之间的关系,提出...
数据不平衡的现象在现实生活中非常普遍。为了提高整体分类精度,分类器有时会以错分少数类为代价。但在现实生活中,对少数类进行错误分类的后果非常严重。考虑到传统重采样算法容易忽略数据的空间分布和少数类样本特征之间的关系,提出一种基于特征关系的采样算法(SABRF)生成新的样本集。SABRF通过帕累托多目标特征选择保留不平衡数据集的关键区分特征,同时通过极端梯度提升(XGBoost)回归模型捕获少数类样本关键特征之间的关系。此外,还提出一个新的样本选择策略衡量新生成样本的质量。使用6个公开的UCI数据集和1个真实的骨科术后血栓数据集进行实验,结果表明,SABRF在受试者工作特征曲线下面积(AUC)、F1分数(F1_score)和几何平均值(G_mean)上均有较好的表现;此外,对使用基于多指标评价的样本选择策略挑选出的新样本进行分类,不平衡数据的分类结果也最好,验证了样本选择策略的有效性。
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关键词
不平衡数据
过采样
特征选择
样本质量评估
极端梯度提升回归
帕累托前沿
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职称材料
结合修正后的全球生态系统动态调查冠层高度的森林地上生物量模型优化——以福建省为例
被引量:
1
2
作者
田国帅
周小成
+4 位作者
郝优壮
谭芳林
王永荣
吴善群
林华章
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第16期7264-7277,共14页
森林地上生物量(Above Ground Biomass,AGB)是衡量森林生态系统碳存储、能量流动和生物多样性的关键指标,对于气候变化研究和森林资源管理至关重要。福建省地处多云多雨的亚热带,地形和森林类型复杂,森林地上生物量估算难度大。为提升...
森林地上生物量(Above Ground Biomass,AGB)是衡量森林生态系统碳存储、能量流动和生物多样性的关键指标,对于气候变化研究和森林资源管理至关重要。福建省地处多云多雨的亚热带,地形和森林类型复杂,森林地上生物量估算难度大。为提升森林地上生物量估算效果,将最新星载激光雷达数据全球生态系统动态调查(GEDI)、Landsat以及Sentinel系列卫星等多源遥感数据进行集成和综合利用,通过Landsat影像计算的林龄对GEDI_V27冠层高度产品进行优化,结合优化后的MGEDI_V27冠层高度产品,建立传统遥感特征结合冠层高度的极端梯度提升模型(XGBoost)生物量反演模型,实现了福建省森林地上生物量的有效估算与制图。研究结果表明:(1)通过林龄优化后的GEDI冠层高度精度评价结果为R^(2)=0.67,RMSE=2.24m;(2)通过递归特征消除算法对三种森林类型进行特征优选,得到10个遥感特征,其中,三种森林类型最重要的遥感特征均为森林冠层高度,并且对比评价了在包含传统遥感特征因子的情况下有无冠层高度对于模型精度的影响,结果表明,在冠层高度因子参加特征构建时,森林AGB回归分析的精度明显提高,证实了冠层高度在生物量估算中具有显著的重要性;(3)研究得到的福建省森林AGB范围为0.001—363.331Mg/hm^(2),整体精度评价结果为R^(2)=0.75,RMSE=17.34Mg/hm^(2),2020年全省AGB总量为8.22亿Mg,平均值为101.24Mg/hm^(2)。通过优化GEDI中的森林冠层高度,并且结合传统遥感特征,可以实现对福建省森林地上生物量的精确估算和监测,研究成果有助于区域森林碳汇的评估。
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关键词
遥感
全球生态系统动态调查(GEDI)
冠层高度
森林类型
极端
梯度
提升
模型(XGBoost)
回归
森林地上生物量
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职称材料
题名
基于特征间关系合成少数类样本的过采样算法
被引量:
2
1
作者
雷明珠
王浩
贾蓉
白琳
潘晓英
机构
西安邮电大学计算机学院
陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室
出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2024年第5期1428-1436,共9页
基金
陕西省重点研发计划项目(2023-YBSF-476)。
文摘
数据不平衡的现象在现实生活中非常普遍。为了提高整体分类精度,分类器有时会以错分少数类为代价。但在现实生活中,对少数类进行错误分类的后果非常严重。考虑到传统重采样算法容易忽略数据的空间分布和少数类样本特征之间的关系,提出一种基于特征关系的采样算法(SABRF)生成新的样本集。SABRF通过帕累托多目标特征选择保留不平衡数据集的关键区分特征,同时通过极端梯度提升(XGBoost)回归模型捕获少数类样本关键特征之间的关系。此外,还提出一个新的样本选择策略衡量新生成样本的质量。使用6个公开的UCI数据集和1个真实的骨科术后血栓数据集进行实验,结果表明,SABRF在受试者工作特征曲线下面积(AUC)、F1分数(F1_score)和几何平均值(G_mean)上均有较好的表现;此外,对使用基于多指标评价的样本选择策略挑选出的新样本进行分类,不平衡数据的分类结果也最好,验证了样本选择策略的有效性。
关键词
不平衡数据
过采样
特征选择
样本质量评估
极端梯度提升回归
帕累托前沿
Keywords
imbalanced data
oversampling
feature selection
sample quality evaluation
eXtreme Gradient Boosting(XGBoost)regression
Pareto frontier
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
结合修正后的全球生态系统动态调查冠层高度的森林地上生物量模型优化——以福建省为例
被引量:
1
2
作者
田国帅
周小成
郝优壮
谭芳林
王永荣
吴善群
林华章
机构
福州大学卫星空间信息技术综合应用国家地方联合工程研究中心
福建省林业科学研究院
福建省漳平五一国有林场
福建省大田县林业局
福建省大田桃源国有林场
出处
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第16期7264-7277,共14页
基金
福建省科技厅高校产学合作项目(2022N5008)
福建省科技厅对外合作项目(2022I0007)。
文摘
森林地上生物量(Above Ground Biomass,AGB)是衡量森林生态系统碳存储、能量流动和生物多样性的关键指标,对于气候变化研究和森林资源管理至关重要。福建省地处多云多雨的亚热带,地形和森林类型复杂,森林地上生物量估算难度大。为提升森林地上生物量估算效果,将最新星载激光雷达数据全球生态系统动态调查(GEDI)、Landsat以及Sentinel系列卫星等多源遥感数据进行集成和综合利用,通过Landsat影像计算的林龄对GEDI_V27冠层高度产品进行优化,结合优化后的MGEDI_V27冠层高度产品,建立传统遥感特征结合冠层高度的极端梯度提升模型(XGBoost)生物量反演模型,实现了福建省森林地上生物量的有效估算与制图。研究结果表明:(1)通过林龄优化后的GEDI冠层高度精度评价结果为R^(2)=0.67,RMSE=2.24m;(2)通过递归特征消除算法对三种森林类型进行特征优选,得到10个遥感特征,其中,三种森林类型最重要的遥感特征均为森林冠层高度,并且对比评价了在包含传统遥感特征因子的情况下有无冠层高度对于模型精度的影响,结果表明,在冠层高度因子参加特征构建时,森林AGB回归分析的精度明显提高,证实了冠层高度在生物量估算中具有显著的重要性;(3)研究得到的福建省森林AGB范围为0.001—363.331Mg/hm^(2),整体精度评价结果为R^(2)=0.75,RMSE=17.34Mg/hm^(2),2020年全省AGB总量为8.22亿Mg,平均值为101.24Mg/hm^(2)。通过优化GEDI中的森林冠层高度,并且结合传统遥感特征,可以实现对福建省森林地上生物量的精确估算和监测,研究成果有助于区域森林碳汇的评估。
关键词
遥感
全球生态系统动态调查(GEDI)
冠层高度
森林类型
极端
梯度
提升
模型(XGBoost)
回归
森林地上生物量
Keywords
remote sensing
global ecosystem dynamics investigation(GEDI)
canopy height
forest type
extreme gradient boosting(XGBoost)regression
forest above ground biomass
分类号
S718.5 [农业科学—林学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于特征间关系合成少数类样本的过采样算法
雷明珠
王浩
贾蓉
白琳
潘晓英
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2024
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
结合修正后的全球生态系统动态调查冠层高度的森林地上生物量模型优化——以福建省为例
田国帅
周小成
郝优壮
谭芳林
王永荣
吴善群
林华章
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
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