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XGBoost算法在多光谱遥感浅海水深反演中的应用
被引量：
9
1
作者
胡鹏
赵露露
+1 位作者
高磊
朱金山
《海洋科学》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期83-89,共7页
在多光谱遥感浅海水深反演过程中,考虑到水体和底质影响,水深值和海水表面辐射亮度之间的线性关系不成立。本文以甘泉岛南部0~25m范围的沙质区域为研究区域,利用GeoEye-1多光谱遥感影像和多波束实测水深数据构建XGBoost非线性水深反演模...
在多光谱遥感浅海水深反演过程中,考虑到水体和底质影响,水深值和海水表面辐射亮度之间的线性关系不成立。本文以甘泉岛南部0~25m范围的沙质区域为研究区域,利用GeoEye-1多光谱遥感影像和多波束实测水深数据构建XGBoost非线性水深反演模型,研究了XGBoost算法用于水深反演的性能。以决定系数(R^(2)),均方误差(MSE)和平均绝对误差(MAE)作为评价指标,并与3种传统线性回归模型进行了对比分析。结果表明,XGBoost非线性水深反演模型的R~2、MSE和MAE分别为0.991、0.33m和0.44m,拟合程度最好,精度优于线性回归模型。为进一步探究各模型在不同水深的反演精度,将水深范围分成3段(0~8 m,8~15 m,15~25 m)分别进行精度验证和误差分析。结果表明,XGBoost模型在各分段的精度均优于线性回归模型,MSE依次为0.56 m,0.14 m和0.43 m。可见,在单一底质区域下XGBoost模型的水深反演精度更高,且反演效果更稳定。
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关键词
光学浅海水深反演
XGBoost算法
非线性回归模型
底质类型
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职称材料
多光谱遥感影像的两种浅海水深反演模型对比与分析
被引量：
6
2
作者
戚甲伟
任照宇
+1 位作者
赵金秀
朱金山
《海洋学研究》
CSCD
北大核心
2020年第1期50-58,共9页
利用WorldView-2高分辨率卫星影像,以南海北岛附近海域为研究区,研究了两种水深反演模型——对数变换模型(Stumpf 2003)和双波段线性回归模型(Lyzenga 1985)。分析了不同底质情况下水深与各波段的相关性,并利用L-M(Levenberg-Marquardt...
利用WorldView-2高分辨率卫星影像,以南海北岛附近海域为研究区,研究了两种水深反演模型——对数变换模型(Stumpf 2003)和双波段线性回归模型(Lyzenga 1985)。分析了不同底质情况下水深与各波段的相关性,并利用L-M(Levenberg-Marquardt)算法求解模型参数,然后对两种模型反演的水深结果的精度进行了对比分析。对于珊瑚底质,Lyzenga 1985模型水深反演的决定系数和均方根误差分别为0.902和1.651,均优于Stumpf 2003模型(0.882,6.421);对于砂质底质,Lyzenga 1985模型水深反演的决定系数和均方根误差分别为0.897和0.529,均优于Stumpf 2003模型(0.779,0.723)。可见,在水体清澈的珊瑚底质和砂质底质区域,Lyzenga 1985模型的水深反演精度均优于Stumpf 2003模型,Lyzenga 1985模型普适性更强,能够呈现出较为稳定的反演效果。
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关键词
水深反演
对数变换模型
双波段线性回归模型
L-M算法
反演精度
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职称材料
水体透明度两种半分析反演模型的对比与分析
被引量：
3
3
作者
高磊
胡鹏
朱金山
《海洋科学》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期14-23,共10页
针对目前反演遥感透明度的方法多是经验方法,而半分析方法运用在二类水体时,由于分析参数较难获取导致应用较少等问题,本文在缺少相关光学参数实测数据的情况下,基于GOCI卫星影像数据及实测透明度数据开展两种半分析透明度反演模型的对...
针对目前反演遥感透明度的方法多是经验方法,而半分析方法运用在二类水体时,由于分析参数较难获取导致应用较少等问题,本文在缺少相关光学参数实测数据的情况下,基于GOCI卫星影像数据及实测透明度数据开展两种半分析透明度反演模型的对比与分析。首先选用555 nm和660 nm两种参考波段的QAA-v6算法分别反演水体固有光学参数,代入到Lee15和Jiang19两种半分析模型中定量反演胶州湾水域透明度。结果表明,660nm作为参考波段的Lee15模型反演精度更高,误差更小(R~2=0.771,MAPE=0.137,RMSE=0.331)。为进一步探究各模型在不同透明度范围内的反演精度,将透明度范围分成3段(0.5~1.5,1.5~2.5,2.5~3.5 m)分别进行误差分析后发现,660 nm Lee15模型在各分段均达到最佳精度。所以该模型能够为胶州湾这种二类水体的透明度反演提供一条有效途径。
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关键词
水体透明度
参考波段
QAA算法
遥感反演
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职称材料
题名
XGBoost算法在多光谱遥感浅海水深反演中的应用
被引量：
9
1
作者
胡鹏
赵露露
高磊
朱金山
机构
山东科技大学
测绘
科学与工程学院
地理信息工程国家
重点
实验室
自然资源部海洋测绘技术重点实验室
出处
《海洋科学》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期83-89,共7页
基金
地理信息工程国家重点实验室开放研究基金资助项目(SKLGIE2017-Z-3-3)
国家重点研发计划课题(协作)-极区海域水声环境观测与声场特性研究(2018YFC1405903)
测绘地理信息公益性行业科研专项(201512034)。
文摘
在多光谱遥感浅海水深反演过程中,考虑到水体和底质影响,水深值和海水表面辐射亮度之间的线性关系不成立。本文以甘泉岛南部0~25m范围的沙质区域为研究区域,利用GeoEye-1多光谱遥感影像和多波束实测水深数据构建XGBoost非线性水深反演模型,研究了XGBoost算法用于水深反演的性能。以决定系数(R^(2)),均方误差(MSE)和平均绝对误差(MAE)作为评价指标,并与3种传统线性回归模型进行了对比分析。结果表明,XGBoost非线性水深反演模型的R~2、MSE和MAE分别为0.991、0.33m和0.44m,拟合程度最好,精度优于线性回归模型。为进一步探究各模型在不同水深的反演精度,将水深范围分成3段(0~8 m,8~15 m,15~25 m)分别进行精度验证和误差分析。结果表明,XGBoost模型在各分段的精度均优于线性回归模型,MSE依次为0.56 m,0.14 m和0.43 m。可见,在单一底质区域下XGBoost模型的水深反演精度更高,且反演效果更稳定。
关键词
光学浅海水深反演
XGBoost算法
非线性回归模型
底质类型
Keywords
optical shallow water depth inversion
XGBoost algorithm
nonlinear regression model
sediment type
分类号
P237 [天文地球—摄影测量与遥感]
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职称材料
题名
多光谱遥感影像的两种浅海水深反演模型对比与分析
被引量：
6
2
作者
戚甲伟
任照宇
赵金秀
朱金山
机构
地理信息工程国家
重点
实验室
山东科技大学
测绘
科学与工程学院
自然资源部海洋测绘技术重点实验室
出处
《海洋学研究》
CSCD
北大核心
2020年第1期50-58,共9页
基金
地理信息工程国家重点实验室开放研究基金资助项目(SKLGIE2017-Z-3-3)
国家重点研发计划课题资助(2018YFC1405903)。
文摘
利用WorldView-2高分辨率卫星影像,以南海北岛附近海域为研究区,研究了两种水深反演模型——对数变换模型(Stumpf 2003)和双波段线性回归模型(Lyzenga 1985)。分析了不同底质情况下水深与各波段的相关性,并利用L-M(Levenberg-Marquardt)算法求解模型参数,然后对两种模型反演的水深结果的精度进行了对比分析。对于珊瑚底质,Lyzenga 1985模型水深反演的决定系数和均方根误差分别为0.902和1.651,均优于Stumpf 2003模型(0.882,6.421);对于砂质底质,Lyzenga 1985模型水深反演的决定系数和均方根误差分别为0.897和0.529,均优于Stumpf 2003模型(0.779,0.723)。可见,在水体清澈的珊瑚底质和砂质底质区域,Lyzenga 1985模型的水深反演精度均优于Stumpf 2003模型,Lyzenga 1985模型普适性更强,能够呈现出较为稳定的反演效果。
关键词
水深反演
对数变换模型
双波段线性回归模型
L-M算法
反演精度
Keywords
bathymetric inversion
logarithmic transformation model
two-bands linear regression model
Levenberg-Marquardt algorithm
the inversion accuracy
分类号
P237 [天文地球—摄影测量与遥感]
P229.1 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
水体透明度两种半分析反演模型的对比与分析
被引量：
3
3
作者
高磊
胡鹏
朱金山
机构
山东科技大学
测绘
科学与工程学院
地理信息工程国家
重点
实验室
自然资源部海洋测绘技术重点实验室
出处
《海洋科学》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期14-23,共10页
基金
地理信息工程国家重点实验室开放研究基金资助项目(SKLGIE2017-Z-3-3)
国家重点研发计划课题(协作)(2018YFC1405903)
测绘地理信息公益性行业科研专项(201512034)。
文摘
针对目前反演遥感透明度的方法多是经验方法,而半分析方法运用在二类水体时,由于分析参数较难获取导致应用较少等问题,本文在缺少相关光学参数实测数据的情况下,基于GOCI卫星影像数据及实测透明度数据开展两种半分析透明度反演模型的对比与分析。首先选用555 nm和660 nm两种参考波段的QAA-v6算法分别反演水体固有光学参数,代入到Lee15和Jiang19两种半分析模型中定量反演胶州湾水域透明度。结果表明,660nm作为参考波段的Lee15模型反演精度更高,误差更小(R~2=0.771,MAPE=0.137,RMSE=0.331)。为进一步探究各模型在不同透明度范围内的反演精度,将透明度范围分成3段(0.5~1.5,1.5~2.5,2.5~3.5 m)分别进行误差分析后发现,660 nm Lee15模型在各分段均达到最佳精度。所以该模型能够为胶州湾这种二类水体的透明度反演提供一条有效途径。
关键词
水体透明度
参考波段
QAA算法
遥感反演
Keywords
Water transparency
reference band
QAA algorithm
remote sensing inversion
分类号
P722.5 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
XGBoost算法在多光谱遥感浅海水深反演中的应用
胡鹏
赵露露
高磊
朱金山
《海洋科学》
CAS
CSCD
北大核心
2021
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
多光谱遥感影像的两种浅海水深反演模型对比与分析
戚甲伟
任照宇
赵金秀
朱金山
《海洋学研究》
CSCD
北大核心
2020
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
水体透明度两种半分析反演模型的对比与分析
高磊
胡鹏
朱金山
《海洋科学》
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
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职称材料
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