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依托“实验室+实验场+海测现场”的海洋测绘实践创新能力培养
1
作者 刘尚国 阳凡林 +2 位作者 张凯 卢秀山 周兴华 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第9期166-170,共5页
随着我国海洋强国战略的推进实施,新时期海洋测绘的学科体系与服务领域已发生深刻变革,表现出显著的新工科特征,对海洋测绘人才的实践创新能力培养提出了更高要求。为解决海洋测绘学生实践科创能力不足、与生产及科研需求不适应的问题,... 随着我国海洋强国战略的推进实施,新时期海洋测绘的学科体系与服务领域已发生深刻变革,表现出显著的新工科特征,对海洋测绘人才的实践创新能力培养提出了更高要求。为解决海洋测绘学生实践科创能力不足、与生产及科研需求不适应的问题,本文以“实验室+实验场+海测现场”三层进阶能力培养基地建设为基础,倡导实践对接实战、科创面向前沿,强化产教一体、科教融合,开展“本科生主导+研究生辅导+教师指导+生产督导”四导任务驱动式实践教学,践行“校+所+企”三方协同、“师+博+硕+本”四级联动的科创育人新模式,有效提升了海洋测绘学生的实践创新能力。 展开更多
关键词 海洋测绘 实践创新能力培养 产教一体 科教融合
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基于改进DeepLabV3+模型的海冰提取方法——以北极格陵兰海为例 被引量：1
2
作者 孙士昌 王志勇 +3 位作者 李振今 张保敬 田康 赵相禹 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期131-142,共12页
海冰是全球气候变化的指示剂,北极海冰的变化关系到全球变暖、海平面上升等。针对传统语义分割模型对海冰进行提取时存在细节提取不精确、提取速度慢等问题,构建了一种改进DeepLabV3+的海冰提取方法。首先,将主干网络Xception替换为Mobi... 海冰是全球气候变化的指示剂,北极海冰的变化关系到全球变暖、海平面上升等。针对传统语义分割模型对海冰进行提取时存在细节提取不精确、提取速度慢等问题,构建了一种改进DeepLabV3+的海冰提取方法。首先,将主干网络Xception替换为MobileNetV2,在保证海冰提取精度的同时大幅度降低模型参数量,节约时间;其次,将ASPP改进为DenseASPP,在进行海冰的多尺度特征提取时进一步扩大感受野,获得更为密集的特征;最后,引入坐标注意力机制,同时强化关注通道和空间上的特征,加强海冰边缘细节信息提取。选取北极格陵兰海为实验区,通过对该海域2020–2022年间冬季的10景Sentinel-1A双极化SAR影像进行处理、标注之后形成数据集进行实验,对比U-Net、PSPNet和DeepLabV3+等经典模型。结果表明:本文方法的m IoU达到了88.46%,mPA达到了94.16%。相较于传统DeepLabV3+,mIoU提高了2.35%,mPA提高了2.90%,参数量和GFLOPs分别减少了45.08 M和106.01 G,同时训练模型时间和提取海冰时间分别减少了68%和30%。对比U-Net、PSPNet等模型,同样取得了最优结果。与其他模型相比,本文新构建的模型对海冰特征的学习能力更强,能获取更多海冰细节信息,并大幅度节约用时,能够为研究全球变暖环境下的海冰退化监测问题提供技术支持。 展开更多
关键词 海冰提取 深度学习 MobileNetV2 DenseASPP 坐标注意力
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联合相干性特征的短时序双极化SAR冬小麦提取
3
作者 郑希望 王凯 +2 位作者 朱野 嵇灵 王志勇 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2024年第3期48-54,共7页
针对在多云多雨多雾地区光学遥感难以有效监测冬小麦的问题,构建了一种联合相干性特征的短时序双极化SAR冬小麦种植面积自动提取方法。该方法在HV/VV双极化SAR平均后向散射系数基础上,引入InSAR相干性特征,然后基于随机森林分类器获取... 针对在多云多雨多雾地区光学遥感难以有效监测冬小麦的问题,构建了一种联合相干性特征的短时序双极化SAR冬小麦种植面积自动提取方法。该方法在HV/VV双极化SAR平均后向散射系数基础上,引入InSAR相干性特征,然后基于随机森林分类器获取冬小麦空间分布专题图,较好地解决乡间小道等被误分为冬小麦的问题。以山东省济宁市梁山县为实验区,利用20景Sentinel-1A双极化SAR数据,获取了梁山县2022年的冬小麦种植面积及空间分布。结果表明:文章构建的基于短时序双极化SAR数据的冬小麦提取方法,总体精度为92.799%,Kappa系数为0.912,与未引入相干性特征相比,总体精度提升6.279%,Kappa系数提高0.096;可以利用抽穗期或开花乳熟期的短时序SAR数据代替完整生长期的时序SAR数据,总体精度相差分别为3.008%和3.341%。 展开更多
关键词 短时序SAR 冬小麦 双极化 相干性 随机森林
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一种利用InSAR相干图的干旱地区采空区检测方法
4
作者 郑希望 李振今 +1 位作者 朱野 王志勇 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2024年第2期36-42,共7页
针对采空区快速检测的需要,探讨利用雷达干涉测量(InSAR)技术生成的相干图检测地下采矿活动造成的采空区的可行性。基于InSAR技术,重点分析InSAR相干图在干旱地区的相干性特征及低相干区与煤矿采空区的相关性。在此基础上,构建了一种基... 针对采空区快速检测的需要,探讨利用雷达干涉测量(InSAR)技术生成的相干图检测地下采矿活动造成的采空区的可行性。基于InSAR技术,重点分析InSAR相干图在干旱地区的相干性特征及低相干区与煤矿采空区的相关性。在此基础上,构建了一种基于InSAR低相干区的煤矿采空区快速识别方法,利用InSAR相干图和自然断点分级法对大范围内可能发生的采空区进行广域识别与快速检测。以哈密市某煤矿为实验区,利用2020—2023年的28景Sentinel-1雷达数据,检测出InSAR相干图中的低相干区范围,获取了煤矿采空区的位置及范围。通过光学影像辅助验证,该方法对采空区识别的IoU和precision分别达到72.40%和96.40%。该方法为干旱地区的煤矿采空区的广域识别与检测提供了一条新的技术途径。 展开更多
关键词 INSAR 相干性 地面沉陷 采空区 干旱地区 自然断点分级法
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基于多源中高分辨率遥感数据提取渤海辽东湾海冰要素信息 被引量：8
5
作者 王志勇 王丽华 +1 位作者 刘健 王建 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期174-182,共9页
海冰厚度是海冰参数中最为重要和最难获取的参数之一,对海洋灾害预警、气候变化等研究均有重要意义。本文选取2018年1月到3月的10景多源(Sentinel-2、Landsat-8、Landsat-7)中高分辨率影像对渤海辽东湾的海冰进行了监测。基于归一化水... 海冰厚度是海冰参数中最为重要和最难获取的参数之一,对海洋灾害预警、气候变化等研究均有重要意义。本文选取2018年1月到3月的10景多源(Sentinel-2、Landsat-8、Landsat-7)中高分辨率影像对渤海辽东湾的海冰进行了监测。基于归一化水体指数进行海陆分割,通过分析海水与海冰光谱特征差异,利用最大似然法监督分类提取海冰区域,运用反照率与海冰厚度之间的经验指数模型反演海冰厚度,将反演结果与Zubov模型计算的冰厚结果进行比较,相关系数为0.884,证明了中高分辨率光学遥感数据在海冰厚度反演中的可行性。同时发挥中高分辨率遥感数据的优势,利用冰厚信息提取海冰类型、估算海冰资源量,为渤海海冰的防灾减灾以及海冰资源利用提供参考。 展开更多
关键词 海冰 厚度反演 光学遥感 海冰分类 海冰资源量
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一种联合多特征的极化SAR海冰类型提取方法 被引量：9
6
作者 王志勇 孙培蕾 刘健 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2020年第4期23-29,共7页
针对仅依靠单一属性特征难以实现海冰类型精准监测的问题,提出一种联合极化目标分解特征和纹理特征的全极化SAR海冰类型提取方法:首先利用H/α/A分解和AnYang分解获取海面目标的6个极化分解特征;然后通过灰度共生矩阵获取HV极化图像的3... 针对仅依靠单一属性特征难以实现海冰类型精准监测的问题,提出一种联合极化目标分解特征和纹理特征的全极化SAR海冰类型提取方法:首先利用H/α/A分解和AnYang分解获取海面目标的6个极化分解特征;然后通过灰度共生矩阵获取HV极化图像的3个纹理特征,进而将极化分解特征和纹理特征组合构建9个特征的联合特征矢量;最后基于支持向量机分类器,实现极化SAR图像海冰类型的精确提取。以渤海辽东湾为实验区,选用高分三号全极化SAR数据,利用本文构建的海冰类型提取方法,获取了实验区的海冰类型的分布信息,并与其他提取方法进行了对比分析。实验表明,本文构建的9个联合特征矢量,特征之间具有较好的互补性,提高了不同海冰类型之间的区分度,改善了海冰类型提取的精度,总体分类精度为92.6%,Kappa系数为0.87。 展开更多
关键词 海冰分类 极化SAR 目标分解 纹理特征 支持向量机
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雷达高度计在海冰厚度探测中的研究进展 被引量：4
7
作者 王志勇 王丽华 +2 位作者 张晰 孙伟富 刘健 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2020年第5期1-8,共8页
海冰是全球变化的指示剂,海冰厚度是海冰最难探测的参数之一。文章对现有的海冰厚度探测方式以及近年来相关研究进行了全面回顾和分析,对卫星雷达高度计、合成孔径雷达反演冰厚所存在的问题进行了总结;重点分析了星下点观测模式的雷达... 海冰是全球变化的指示剂,海冰厚度是海冰最难探测的参数之一。文章对现有的海冰厚度探测方式以及近年来相关研究进行了全面回顾和分析,对卫星雷达高度计、合成孔径雷达反演冰厚所存在的问题进行了总结;重点分析了星下点观测模式的雷达高度计以及雷达干涉测量技术在海冰厚度探测中的应用,分析了三维成像雷达成像高度计在海冰探测中的潜力,以及三维成像雷达成像高度计在海冰厚度探测机理及数据处理方面存在的问题。 展开更多
关键词 海冰 厚度探测 三维成像雷达高度计 卫星测高 干涉测量技术
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一种利用CryoSat-2数据估算南极冰架厚度的方法 被引量：1
8
作者 王志勇 张爽爽 +1 位作者 孙培蕾 李路 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2020年第2期46-50,共5页
针对传统利用流体静力平衡原理估算的冰厚方法在冰架上不适用的问题,提出一种新的利用CryoSat-2卫星测高数据进行冰架厚度估算的方法。以南极洲罗斯冰架、龙尼-菲尔希纳冰架、埃默里冰架为研究对象,选取2013年11月位于实验区内的全部Cry... 针对传统利用流体静力平衡原理估算的冰厚方法在冰架上不适用的问题,提出一种新的利用CryoSat-2卫星测高数据进行冰架厚度估算的方法。以南极洲罗斯冰架、龙尼-菲尔希纳冰架、埃默里冰架为研究对象,选取2013年11月位于实验区内的全部CryoSat-2卫星测高数据,分析得到冰架的外边缘线和范围,然后提取冰架干舷高和冰架体积,计算每个足印的冰架厚度,最后通过插值得到冰架厚度的二维栅格图,通过估计得到3座冰架的冰储量分别为1.78×10^5km^3、0.97×10^5km^3、1.92×10^4km^3。将冰架厚度反演结果与冰桥计划冰厚数据对比,相关系数约为0.96,中误差约为20.96m,说明二者具有较好的一致性。另外,本方法结果比传统方法的中误差减小约3.76m,说明本文提出的方法可以提高冰架厚度估算的精度。 展开更多
关键词 冰架厚度 CryoSat-2 罗斯冰架 龙尼-菲尔希纳冰架 埃默里冰架
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