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ECENet:一种高分辨率遥感影像山区耕地提取方法
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作者 俞友 张子轩 黄亮 《遥感信息》 北大核心 2025年第4期37-44,共8页
针对山区耕地破碎、边界模糊、耕地自动化提取精度仍然较低的问题,提出一种针对不规则耕地的高分辨率遥感影像提取方法。该方法基于CNN-Transformer编解码器架构,构建了高效耕地提取网络模型(efficient cropland extraction net,ECENet... 针对山区耕地破碎、边界模糊、耕地自动化提取精度仍然较低的问题,提出一种针对不规则耕地的高分辨率遥感影像提取方法。该方法基于CNN-Transformer编解码器架构,构建了高效耕地提取网络模型(efficient cropland extraction net,ECENet)。通过可变卷积增强编码器对不规则耕地边界的特征提取能力,同时在解码器中引入高效局部注意力(efficient local attention,ELA),提高了模型对破碎耕地识别的准确性。在自建的GF-2遥感影像耕地数据集上,在与6种语义分割模型的对比实验中表现出色,总体精度、精确率、召回率、F1分数、平均交并比均取得最优值。并设置消融实验,测试不同模块对模型整体性能提升的影响。实验结果验证了ECENet在山区复杂地貌下的耕地提取任务中显著的有效性和优越性。 展开更多
关键词 深度学习 语义分割 耕地提取 编解码 注意力机制
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多源遥感数据融合的大湄公河次区域森林地上生物量制图
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作者 袁丽莉 杨欣慰 +2 位作者 李梦华 陈玉权 唐伯惠 《测绘通报》 北大核心 2025年第8期43-47,共5页
准确估算森林地上生物量密度对于推动森林的可持续经营至关重要。本文以大湄公河次区域(GMS)为研究对象,基于星载全球生态系统动态调查(GEDI)数据、Sentinel-1、Sentinel-2和其他辅助数据提取了52种特征变量,通过应用LightGBM机器学习模... 准确估算森林地上生物量密度对于推动森林的可持续经营至关重要。本文以大湄公河次区域(GMS)为研究对象,基于星载全球生态系统动态调查(GEDI)数据、Sentinel-1、Sentinel-2和其他辅助数据提取了52种特征变量,通过应用LightGBM机器学习模型,绘制1 km分辨率的GMS森林地上生物量密度地图。结果表明,LightGBM模型的R^(2)=0.65、RMSE=38.11 Mg/hm^(2)、EA=72.03%。在整个研究区范围内,生物量密度范围为15.16~423.87 Mg/hm^(2)。本文得到的生物量产品与GEDI L4B产品有较高的相关系数(R^(2)=0.52,RMSE=61.91 Mg/hm^(2))。总而言之,开放获取的地球观测数据(EO)在估算森林地上生物量方面具有较大的潜力。 展开更多
关键词 森林地上生物量 GEDI 多源遥感数据 机器学习 大湄公河次区域
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金沙江干热河谷地区潜在蒸散发估算方法适用性研究
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作者 张开琴 陈国坤 +3 位作者 赵海娟 郭乾坤 黄燕 冯俊鑫 《水土保持研究》 北大核心 2025年第5期201-212,共12页
[目的]面向缺乏实测数据的异质景观区域,开展不同潜在蒸散发(PET)估算方法的区域适用性评价研究,为干热河谷地区PET估算方法的选择及监测精度提升提供参考。[方法]基于64个气象站点实测数据,采用FAO 56Penman-Monteith,Hargreaves-Saman... [目的]面向缺乏实测数据的异质景观区域,开展不同潜在蒸散发(PET)估算方法的区域适用性评价研究,为干热河谷地区PET估算方法的选择及监测精度提升提供参考。[方法]基于64个气象站点实测数据,采用FAO 56Penman-Monteith,Hargreaves-Samani(HS),Priestley-Taylor(PT)等6种方法,估算金沙江干热河谷地区2000—2020年的PET,并使用M-K检验法及精度评价指标评估各算法的适用性。[结果](1)经过参数修正后的Blaney-Criddle(BC)公式在月、季、年尺度上的R^(2)均超过0.90,估算精度高,且泛化性较好;PT法在月蒸发量小于100 mm的站点存在高估现象,而在蒸发量大于250 mm的站点则表现为严重低估。(2)Penman法在春夏季表现最佳,PT法在秋季表现较好,冬季推荐使用BC法。(3)在河谷上游高海拔相对湿润地区,PT法的R^(2)达到0.96,显示出更高的适用性;而在中游高温极端干旱地区,Penman法效果最优;在高海拔及负温情况下,Thornthwaite法和HS法的准确性较低。[结论]金沙江干热河谷地区不同PET方法的估算结果差异显著。Penman法是全区简化算法的最佳选择;在缺乏辐射和风速数据的中部河床区,HS法可替代FAO法;当蒸发皿实测数据完备时,经过系数率定和验证的BC法具有最佳适用性。 展开更多
关键词 潜在蒸散发 定量估算 适用性评价 干热河谷 时空演变
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GPM和TRMM降水产品在横断山区降雨侵蚀力估算中的应用
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作者 段崎燕 陈国坤 +2 位作者 冯俊鑫 张开琴 王颖 《测绘通报》 北大核心 2025年第6期30-36,77,共8页
降雨侵蚀力是表征降水及其径流导致土壤侵蚀潜在能力的关键指标,常通过站点实测资料获取。然而,在广大高原山区,气象站点极度稀缺且分布不均,导致数据的代表性较差,选择合适的降水产品成为区域水土保持防治工作的主要难题。针对这一问题... 降雨侵蚀力是表征降水及其径流导致土壤侵蚀潜在能力的关键指标,常通过站点实测资料获取。然而,在广大高原山区,气象站点极度稀缺且分布不均,导致数据的代表性较差,选择合适的降水产品成为区域水土保持防治工作的主要难题。针对这一问题,本文以滇西北横断山区为例,结合地面实测数据,评估了IMERG、T3B42和TP1km 3种降水产品在年、季、月尺度上的适用性,并分析了降雨侵蚀力的时空分布特征。结果表明:(1)IMERG在各时间尺度上的降水量估算精度最佳;(2)在年尺度上,IMERG和T3B42高估了降雨侵蚀力,而TP1km低估;在月尺度上,三者均低估;(3)降雨侵蚀力总体呈现由西南向东北递减的趋势。作为全球降水观测计划(GPM)的代表性降水产品,IMERG能够为该区域提供可靠的降雨侵蚀力信息。 展开更多
关键词 气象卫星产品 降水 降雨侵蚀力 横断山区 GPM TRMM
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基于对象级间隙填充与SG滤波的Sentinel-2 NDVI时间序列重建
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作者 高崇 陈国坤 +4 位作者 段兴武 唐伯惠 温庆可 左丽君 赵海娟 《农业工程学报》 北大核心 2025年第10期212-220,共9页
时间分辨率与空间分辨率的相互制约是资源环境定量遥感监测中的共性问题。为解决山区云雾天气下光学影像时空不连续性问题,并提升复杂地形和异质景观区域NDVI重建的精度和效率,该研究提出了一种基于对象级间隙填充策略的高时空分辨率NDV... 时间分辨率与空间分辨率的相互制约是资源环境定量遥感监测中的共性问题。为解决山区云雾天气下光学影像时空不连续性问题,并提升复杂地形和异质景观区域NDVI重建的精度和效率,该研究提出了一种基于对象级间隙填充策略的高时空分辨率NDVI重建方法(object-level gap filling and Savitzky-Golay filtering method,OLF-SG)。该方法以MODIS NDVI为参考,利用对象级间隙填充策略对Sentinel-2 NDVI中的缺失值进行填补,并通过加权Savitzky-Golay滤波对填补后的NDVI时间序列进行平滑处理,以消除噪声误差,最终生成高时空分辨率的NDVI产品(8 d、10 m分辨率)。在洱海流域选取两个具有不同地表特征的异质下垫面(A和B)进行试验,结果表明,与传统的间隙填充和SG滤波方法(gap filling and Savitzky-Golay filtering method,GF-SG)及对象级时空自适应反射融合模型(object-level spatial and temporal adaptive reflectance fusion model,OL-STARFM)相比,OLF-SG在提高空间分辨率的同时提升了重建精度,其中区域A的RMSE为0.060,R^(2)为0.984,区域B的RMSE为0.068,R^(2)为0.952。OLF-SG生成的高时空分辨率NDVI时间序列可以有效捕捉复杂地表的物候模式,在农作物生长监测、植被物候分析、土壤侵蚀评估和农业管理实践等领域具有应用潜力。 展开更多
关键词 遥感 NDVI 洱海流域 对象级间隙填充 时间序列 时空融合
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洱海流域常用非同源LULC产品一致性分析和精度评估 被引量:2
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作者 黄燕 陈国坤 +4 位作者 唐伯惠 段兴武 温庆可 刘字呈 王颖 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第23期235-247,F0003,共14页
高精度的土地利用/土地覆盖(land use/land cover,LULC)信息对于应对当前的环境挑战至关重要。尽管全球高分辨率LULC数据产品蓬勃发展,但多源数据存在不同程度的不确定性,在区域尺度如何选择适宜的LULC产品成为各领域应用中的难题。该... 高精度的土地利用/土地覆盖(land use/land cover,LULC)信息对于应对当前的环境挑战至关重要。尽管全球高分辨率LULC数据产品蓬勃发展,但多源数据存在不同程度的不确定性,在区域尺度如何选择适宜的LULC产品成为各领域应用中的难题。该研究以洱海流域为例,结合国土变更调查数据,通过公里网格采样、实地调查、高分影像解译获取了2947个验证样本,对7套常用非同源LULC数据产品进行了面积、空间一致性、混淆程度分析和精度评估,定量分析了LULC产品制图精度的影响因素以及各数据集优缺点与适用性。结果表明:1)洱海流域8套土地覆被数据集中高一致性区域、中一致性、低一致性区域分别占总面积的64.13%、34.00%和1.87%,且均存在对灌木和草地的错分、混淆严重的现象,不同产品对不同区域、不同地类的刻画能力差异明显。2)各LULC产品的总体精度在69.5%~81.1%之间。相较其他开源LULC数据,ESA_WC提供了较好的数据质量和空间细节,尤其对于破碎景观下的耕地识别。3)香农多样性指数对洱海流域土地覆被空间一致性差异影响最大,其次是灌木林地占比,而高程标准差、斑块面积大小和云覆盖频率的影响并不明显。对洱海流域土地覆盖进行全要素研究时,10 m分辨率数据可选择总体精度最高的ESA_WC;30 m分辨率数据中CLCD数据的精度较高,但相比其他产品显著低估了不透水面面积,不适用于城市扩张等研究。针对特定的应用需求,可参考该文提供的7种LULC产品的分类精度和优缺点,有针对性地进行数据选择。 展开更多
关键词 遥感 土地利用 混淆程度 空间一致性 精度验证 驱动因素 洱海流域
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