联合无人机光学与机载LiDAR在高位滑坡要素识别中的应用:以川西汶川龙溪沟滑坡为例 被引量：5

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作者 王德富 李永鑫 +3 位作者 任娟 范亚军 刘立 罗超 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期464-476,共13页

高位和高隐蔽性滑坡调查人力难至、效率低下且安全风险大,利用无人机光学和机载LiDAR等航空遥感技术进行调查识别能够有效克服该问题,已成为当前研究应用的热点。目前多数研究与应用以宏观调查和解译为主,针对滑坡拉裂缝、滑坡壁等发育... 高位和高隐蔽性滑坡调查人力难至、效率低下且安全风险大,利用无人机光学和机载LiDAR等航空遥感技术进行调查识别能够有效克服该问题,已成为当前研究应用的热点。目前多数研究与应用以宏观调查和解译为主,针对滑坡拉裂缝、滑坡壁等发育要素的精细化识别和量测研究较少。为进一步细化无人机光学和机载LiDAR识别的滑坡要素解译特征,提高该技术的综合应用效果,本文选取川西地震活跃区的汶川龙溪沟高位滑坡为示范,采用无人机摄影测量、机载LiDAR、解译对比与空间测量以及实地调查复核等方法,提取了28条拉张裂缝、2条剪切裂缝、8处下挫陡坎、2条滑坡壁、5条前缘边界、5个次级变形体,基于滑坡要素排列组合划分了2个次级滑体、4个变形区。野外验证结果与室内解译高度吻合,证明了该方法的可靠性和准确性。研究成果总结对比滑坡要素在不同数据上的色调、纹理、光谱差异,探索联合无人机光学与机载LiDAR的滑坡要素“色调-纹理-图谱”协同对比提取方法,阐述了高位滑坡“先解译要素再分区组合”的精细识别过程。研究成果可为其他高危高位滑坡的精细化识别研究及防治应用提供技术参考,具有应用推广价值。 展开更多

关键词 无人机 机载LIDAR 高位滑坡 要素识别 汶川龙溪沟

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区域土地多功能利用测度及协同发展影响研究

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作者 王雨枫 陈立民 +2 位作者 江清阳 何佩云 王玮 《中国环境科学》 北大核心 2025年第8期4531-4537,共7页

基于2000~2023年土地遥感监测数据,使用地理空间模型对长江经济带上游土地利用功能时空演变进行了定量解析,并对主要影响因素进行了针对性分析.结果表明流域经济带的生活功能面积持续增长,而生产功能面积减少,生态功能面积也减少.生产... 基于2000~2023年土地遥感监测数据,使用地理空间模型对长江经济带上游土地利用功能时空演变进行了定量解析,并对主要影响因素进行了针对性分析.结果表明流域经济带的生活功能面积持续增长,而生产功能面积减少,生态功能面积也减少.生产功能呈北高南低的空间分布,高低值的区域集聚性分布特征显著.生活功能水平由北到南呈高低相间分布,由平原地带向周围山地递减.生态功能水平与地形地貌呈显著相关,功能空间差异明显.主要影响要素包括自然与社会经济因素,其中人口增长与经济发展,农业技术与农业效益推动着土地“三生”功能的时空演变.研究结果对于区域土地利用及协同发展具有参考价值. 展开更多

关键词 土地多功能利用 土地转移矩阵 影响因素 长江经济带上游

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改进的DeepLabV3+模型用于四川县域大小春作物识别

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作者 张璇 杨本勇 +2 位作者 文武 邓维熙 周何帆 《测绘通报》 北大核心 2025年第3期133-137,167,共6页

传统的农业灌溉水资源分配模式存在严重的分配不均及浪费现象,通过遥感技术准确获取作物空间分布数据能解决农业灌溉水资源分配中作物分布缺失的问题。本文以四川省成都市新津区为研究区,引入对比学习和特征增强机制改进DeepLabV3+模型... 传统的农业灌溉水资源分配模式存在严重的分配不均及浪费现象,通过遥感技术准确获取作物空间分布数据能解决农业灌溉水资源分配中作物分布缺失的问题。本文以四川省成都市新津区为研究区,引入对比学习和特征增强机制改进DeepLabV3+模型,使用GF系列影像数据实现大小春作物的准确识别。结果表明,改进后的IM-DeepLabV3+模型在对新津地区油菜、小麦、水稻、玉米的识别精度上有所提升,分别达91.73%、89.93%、80.18%、72.08%,能够为农业灌溉水资源科学分配提供科学的作物分布数据支撑。 展开更多

关键词 农业遥感 对比学习 深度学习 四川 作物识别

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知识图谱驱动下的多源遥感滑坡隐患识别 被引量：3

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作者 李永鑫 王德富 +4 位作者 马志刚 范亚军 杨本勇 刘立 罗超 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第1期12-18,共7页

遥感技术在地质灾害防治领域发挥着重要作用,随着航天航空技术的发展,更多的遥感数据可被获得并有效地运用于地质灾害体的识别,尤其在滑坡隐患识别中广为应用。综合利用InSAR和光学遥感数据开展地质灾害隐患识别是近期研究的热点。传统... 遥感技术在地质灾害防治领域发挥着重要作用,随着航天航空技术的发展,更多的遥感数据可被获得并有效地运用于地质灾害体的识别,尤其在滑坡隐患识别中广为应用。综合利用InSAR和光学遥感数据开展地质灾害隐患识别是近期研究的热点。传统识别过程完全依靠解译人员的工作经验,其主观性较强,无固定的识别逻辑遵循。本文基于SBAS-InSAR与光学卫星影像,通过分析滑坡隐患识别过程,构建滑坡识别知识图谱和识别提取矩阵模型。在知识图谱逻辑驱动下对“光学遥感+InSAR”组合识别的滑坡隐患进行区域空间特征分析,为滑坡广域识别提供了具有半定量化提取指标意义的参考执行方案,实现了滑坡隐患识别从完全主观到半定量化的识别过程。试验表明,本文方法可为相关研究和工程实际应用提供借鉴,具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 滑坡隐患 INSAR 光学影像 知识图谱 遥感识别

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实景三维场景下的地质灾害识别特征与潜力分析 被引量：1

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作者 王德富 刘立 +3 位作者 李永鑫 张志强 罗超 廖洋洋 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第8期20-25,共6页

地质灾害的准确识别与分析是防治预警前的关键环节,相比二维解译环境,实景三维因其立体化、真实化特点,突显出了更加有利的数据优势。本文以实景三维建设为契机,采用三维视觉分析方法,建立滑坡拉张裂缝、剪切裂缝、新鲜滑塌、滑坡壁、... 地质灾害的准确识别与分析是防治预警前的关键环节,相比二维解译环境,实景三维因其立体化、真实化特点,突显出了更加有利的数据优势。本文以实景三维建设为契机,采用三维视觉分析方法,建立滑坡拉张裂缝、剪切裂缝、新鲜滑塌、滑坡壁、下挫台坎,崩塌危岩、坡脚堆积,泥石流物源区、流通区和堆积区共12种三维识别标志特征;采用三维WebGIS技术解析滑坡、崩塌立体特征,并从几何信息、影像特征、微地貌等方面,分析总结了实景三维应用潜力。结果表明,实景三维为地质灾害解译提供了新的纬度,增强了地质灾害识别能力,解译结果更符合实际,有助于提高解译精度。研究成果可为实景三维应用提供启示,为地质灾害隐患高质量识别研究提供借鉴价值。 展开更多

关键词 实景三维 地质灾害 立体识别 典型解析 应用潜力

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1976—2020年黄河入海口滩区水体演变过程及淹没风险识别

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作者 刘稼丰 张文凯 +5 位作者 杜晓敏 冀欣阳 杨金中 范景辉 孙禧勇 佟晶 《自然资源遥感》 CSCD 北大核心 2024年第2期151-159,共9页

黄河流域生态保护和高质量发展已成为国家战略,对黄河入海口滩区水体范围进行动态监测研究,避免水体演变所衍生出的潜在淹没风险具有重要意义。通过获取长时序丰水期Landsat系列遥感卫星影像数据集,采用基于决策树的多指数陆表水体提取... 黄河流域生态保护和高质量发展已成为国家战略,对黄河入海口滩区水体范围进行动态监测研究,避免水体演变所衍生出的潜在淹没风险具有重要意义。通过获取长时序丰水期Landsat系列遥感卫星影像数据集,采用基于决策树的多指数陆表水体提取方法,获取黄河入海口滩区1976—2020年10个研究时点的最大水体范围,并通过叠加分析计算各个区域历史淹没频次,进而识别城镇村庄居民点和采矿用地淹没风险。研究结果表明,10个研究时点中被淹没5次以上的区域为463.7 km 2,以2015年共631个城镇村庄居民点和采矿用地为例,低淹没风险413个,中淹没风险52个,高淹没风险20个。黄河入海口滩区城镇村庄居民点等建设用地应明确迁建需求,科学迁建选址,完善基础设施。 展开更多

关键词 黄河入海口 黄河滩区 遥感技术 水体范围 淹没风险

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顾及粗糙度的土壤有机碳成像高光谱估测模型 被引量：2

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作者 徐璐 陈奕云 +3 位作者 洪永胜 魏钰 郭龙 Marc Linderman 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2788-2794,共7页

可见近红外非成像光谱分析技术已被广泛用于土壤有机碳(SOC)含量估测,然而该技术的使用受土壤粗糙度的影响,对样本的前处理要求较高,导致模型的实用性受限。针对这一问题,以美国爱荷华州农田土壤为研究对象,使用成像及非成像光谱仪获取... 可见近红外非成像光谱分析技术已被广泛用于土壤有机碳(SOC)含量估测,然而该技术的使用受土壤粗糙度的影响,对样本的前处理要求较高,导致模型的实用性受限。针对这一问题,以美国爱荷华州农田土壤为研究对象,使用成像及非成像光谱仪获取土壤样本研磨前后的可见近红外反射光谱,采用去包络线(CR)、吸光度变换(AB)、S-G平滑(SG)、标准正态变换(SNV)、多元散射校正(MSC)5种光谱预处理手段,利用偏最小二乘回归(PLSR)和支持向量回归(SVR)算法构建并对比土壤SOC光谱估算模型,探究利用成像光谱数据估测高粗糙度样本SOC含量的可行性。实验结果表明,使用成像光谱数据能够实现高粗糙度样本的SOC含量估算,而使用非成像光谱数据则无法估算高粗糙度样本的SOC含量;基于成像光谱数据建立的高粗糙度SOC最优PLSR估算模型R^(2)能够达到0.739以及最优SVR估算模型R^(2)为0.712,而基于非成像光谱数据建立的高粗糙度SOC最优PLSR和SVR估算模型R^(2)仅仅分别为0.344和0.311。基于AB,SG,SNV和MSC这4种预处理手段之后的成像光谱数据建立的土壤样本研磨前的PLSR模型性能优于样本研磨之后建立的PLSR模型,而SVR模型性能正好相反。而对于非成像光谱数据来说,土壤样本研磨后建立PLSR和SVR模型精度总是强于样本研磨前建立的模型精度。对于这两种光谱数据和两个估算模型而言,不同的光谱预处理方法提高模型估算精度的能力不同。土壤样本研磨前后,基于成像光谱数据建立的PLSR和SVR模型性能均优于非成像光谱数据所构建的模型。成像光谱技术能够增强高粗糙度土壤样本可见近红外光谱与SOC的相关性,从而提高模型估算精度;能够克服土壤粗糙度的影响;为野外大尺度估测SOC含量提供了新的手段。 展开更多

关键词 成像光谱技术 土壤粗糙度 可见近红外光谱 光谱预处理 土壤有机碳

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基于两步优劣解距离法的地下水污染监测网优化 被引量：5

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作者 蒋江俊男 陈奕云 +2 位作者 陈敏 胡亚珍 董维红 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期362-367,共6页

地下水污染监测网的优化能让监测网以合理监测成本获取精确的地下水水质信息。为兼顾监测网空间特征与统计特征,综合考虑区域地下水水质状况和水文地质状况,提出了两步优劣解距离法优化监测网。首先以地下水典型污染物加权综合污染指数... 地下水污染监测网的优化能让监测网以合理监测成本获取精确的地下水水质信息。为兼顾监测网空间特征与统计特征,综合考虑区域地下水水质状况和水文地质状况,提出了两步优劣解距离法优化监测网。首先以地下水典型污染物加权综合污染指数和防污性能指数为指标,采用优劣解距离法对现有监测网各监测井评分,并筛选得到不同监测井数量条件下的备选优化方案;然后以各备选优化方案的克里格插值均方根误差、空间集聚度、监测井得分均值的相对偏差和监测井得分标准差的相对偏差为指标,再次采用优劣解距离法对各备选方案评分,遴选出最佳方案。并将两步优劣解距离法应用于东北某油田开采区地下水污染监测网优化,在保证监测网精度的同时将现有的20口地下水监测井减少至14口,降低了监测井的布设和维护成本,同时保持监测井位置不变,有利于保持地下水污染监测的连续性,具有潜在的可推广性。 展开更多

关键词 两步优劣解距离法 地下水污染监测网 水质 水文

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多尺度土壤质地与光谱空间非平稳性关系探究 被引量：2

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作者 郑嵛珍 陈奕云 +2 位作者 陈敏 吴子豪 蒋江俊男 《湖北农业科学》 2021年第10期38-45,共8页

基于210个杞麓湖流域实测土壤质地样本数据,对比了偏最小二乘回归(PLSR)、地理加权回归(GWR)、多尺度地理加权回归(MGWR)3种不同方法反演土壤质地的效果,并探究差异化作用尺度下土壤质地与光谱关系的空间异质性。结果表明,MGWR的R2、MAE... 基于210个杞麓湖流域实测土壤质地样本数据,对比了偏最小二乘回归(PLSR)、地理加权回归(GWR)、多尺度地理加权回归(MGWR)3种不同方法反演土壤质地的效果,并探究差异化作用尺度下土壤质地与光谱关系的空间异质性。结果表明,MGWR的R2、MAE、RMSE指标优于GWR和PLSR,其拟合效果最好,原因在于MGWR考虑了系数间差异化的空间尺度,能更好拟合土壤质地(黏粒、粉粒和沙粒)与光谱之间的关系;MGWR回归结果揭示了不同光谱潜变量对黏粒、粉粒和沙粒含量的多尺度差异化的空间响应规律。其中,光谱潜变量LV1对黏粒、粉粒、沙粒响应程度最大,其MGWR标准化回归系数分别为0.373、0.426、0.422。 展开更多

关键词 土壤质地 高光谱 多尺度地理加权回归 空间非平稳性关系

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基于Sentinel-2和Landsat卫星时序数据的耕地撂荒识别 被引量：6

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作者 欧阳许童 张璇 +2 位作者 李维庆 刘娟 刘卓圣 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2023年第8期57-62,共6页

充足的粮食供应是当下经济发展和社会稳定的重要保障之一,撂荒作为耕地边际化的极端表现,对其开展监测对保障耕地数量和质量至关重要。本文以四川省南充市营山县为研究区域,通过GEE平台,使用Sentinel-2和Landsat 7、8数据构建时序数据集... 充足的粮食供应是当下经济发展和社会稳定的重要保障之一,撂荒作为耕地边际化的极端表现,对其开展监测对保障耕地数量和质量至关重要。本文以四川省南充市营山县为研究区域,通过GEE平台,使用Sentinel-2和Landsat 7、8数据构建时序数据集,计算NDVI、EVI、NDWI、BSI、MSI等指数,分别利用支持向量机和随机森林法提取耕地撂荒,总分类精度为73.76%,Kappa系数为0.68,针对耕地撂荒最佳提取效果,F_(1)得分为0.6911。本文方法对山地丘陵地区耕地撂荒监测有较大的借鉴意义。 展开更多

关键词 耕地撂荒 时间序列 Sentinel-2 LANDSAT 支持向量机 随机森林

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顾及地学特征的遥感影像语义分割模型性能评价方法 被引量：2

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作者 刘立 董先敏 刘娟 《自然资源遥感》 CSCD 北大核心 2023年第3期80-87,共8页

深度语义分割目前已经被广泛应用于国土遥感监测和遥感解译生产领域,针对现有语义分割结果质量评价方法无法反映语义分割结果在空间几何特征上保持情况的客观问题,文章从遥感解译与测绘生产的实际需求出发,提出了一种顾及地学特征的遥... 深度语义分割目前已经被广泛应用于国土遥感监测和遥感解译生产领域,针对现有语义分割结果质量评价方法无法反映语义分割结果在空间几何特征上保持情况的客观问题,文章从遥感解译与测绘生产的实际需求出发,提出了一种顾及地学特征的遥感影像语义分割模型性能评价方法--连通相似性指数(connectivity similarity,CSIM),从遥感地物图斑连通相似性层面,将地学特征嵌入语义分割模型性能评价体系。该方法可以定量评估遥感影像语义分割结果与实际样本标签的图斑连通相似性程度,准确描述预测分类结果中图斑完整性的保持情况,从而更加客观地判断预训练模型是否适用于测绘生产的遥感解译工作。经过大量实践证实,该评价方法可以更好地实时监测和控制模型训练,有效地指导从预训练模型集合中选取最优性能的模型,准确地评估顾及地物几何特征的遥感影像预测结果的真实质量,对深度学习赋能遥感解译与测绘生产具有重要作用。 展开更多

关键词 性能评价 语义分割 地学特征 遥感解译 深度学习

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