基于机器学习和植被指数的植被生化参量反演

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aqcnbbz1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
全文阅读
植被覆盖超过2/3的陆地表面,是陆地生态系统的重要组成部分。植被中多样的生化参量包括:等效水厚度、干物质含量、氮素等,可直接或间接地反映植被的生长状态及其生态过程。因此精确获取植被参数含量成为检测植被生长状况和评估生态系统功能的重要途径。遥感作为一种大范围、非接触、动态的观测手段,可以获取植被覆盖区域的光谱辐照强度、覆盖区域变化和色彩差异等信息。这些信息为获取植被生化参量提供了有效信息源。遥感反演植被生化参量多使用多光谱或高光谱反射率数据。这类数据反映了地表反射的光强信息,但忽略了地表反射中偏振信息的影响。偏振信息是反射光的一部分,可以反映观测表面物理状态信息,从而间接反映植被生长状态,可以作为光谱数据反演植被生化参量的先验和补充。另外,现有模型对生化参量和输入数据之间的映射关系通过物理模型构建。这类模型对于理想场景(即简化的实际场景)精度较高,对于复杂场景,精度较差。机器学习算法对非线性映射具有强大的拟合能力,适用于结合模型输入对植被参量进行估算。但是,考虑偏振反射并利用机器学习算法实现植被生化参量反演的研究,却从未开展。针对上述生化参量反演遇到的问题,本文以偏振反射和植被指数作为反演模型的信息补充并结合机器学习算法对植被生化参量进行定量反演。(1)为获取精确的植被偏振反射,本文在偏振反射建模基础上结合广义回归神经网络(GRNN)提出GRNN-BPDF模型。通过与六种半经验模型对比,表明GRNN-BPDF模型对地表偏振反射预测精度有显著提升。在使用全年收集的数据的情况下均方根误差(RMSE)可以减少13.4%,在使用每月收集的数据实验中,共97.4%的案例反演结果精确度更高。(2)使用机器学习算法和植被指数定量反演植被生化参量(如等效水厚度和干物质含量),从多个算法角度构建反演模型,如K近邻、偏最小二乘回归、支持向量回归和随机森林,结论是结合机器学习与植被指数的模型预测精度最高,并讨论了模型的局限和潜力。(3)最后以偏振反射和植被指数作为先验,结合机器学习算法构建反演模型,对我国东南地区植被氮素进行预测,在四种地物分类目标的实验中获得了更高的预测精度(反演精度较基于光谱反射率的方法提升了4.13%以上)。为进一步挖掘机器学习算法结合植被指数在植被参量反演领域的研究提供了实验基础和理论依据。
其他文献
建立与维持良好的同伴关系于中学生而言,其重要程度日渐增加。随着中学生社交技能的发展,以破坏他人人际关系为目的的关系攻击方式逐渐替代了传统的身体攻击,对攻击者和被攻击者的心理与行为发展都造成了严重的不良影响。然而,因其隐蔽性、团体内部性以及难以识别性等特点,尚未得到家长、学校以及社会的足够重视。因此,本研究旨在从家庭(儿童期心理虐待)、个体(拒绝敏感性)和同伴(关系侵害)三个微系统对关系攻击的影响因
当前初中生的英语阅读能力受多种因素的影响,其中情感因素常常被老师和学生忽视,焦虑又是情感因素中阻碍阅读能力提高的关键。传统的阅读教学方法难以满足学生的日益增长的阅读需要。长此以往,学生容易丧失阅读兴趣和自信心,产生焦虑情绪。基于此,缓解学生的阅读焦虑成为急需解决的问题,探索创新阅读教学模式势在必行。传统阅读教学易流于单向教学,而“文学圈”是一种由学生为主导的阅读模式,以自主阅读和合作学习的整合为主
作为衡量学习者写作和交际质量的重要指标,词汇丰富性体现了学习者在书面语表达中的产出性词汇能力。王初明与其他学者证实了对比续写的促学作用,但很少有研究关注对比续写对词汇丰富性的影响。因此,基于“续”理论、输入-输出理论和互动协同理论,本研究旨在探究对比续写对高中生英语写作词汇丰富性的影响,并围绕以下两个研究问题进行讨论:(1)对比续写对高中生英语写作词汇丰富性有何影响?(2)对比续写对不同写作水平的
齐白石是二十世纪最重要的艺术大师,他将民间艺术的特色融入传统中国画中,使他的艺术作品中既具有民间艺术的优良传统,又体现出传统中国绘画艺术特有的文人气息,并形成了齐氏绘画独特的艺术风格。齐白石的艺术对于传统中国画的发展具有重要的促进作用,它启示了中国画的现实主义发展道路,为传统与近现代中国画的接驳起到了承上启下的桥梁作用。本文从传统中国画中的岁朝题材入手,着眼于齐白石的岁朝图作品,试图论证齐白石在传
“理解”问题是当今知识论炙手可热的话题之一。在理解本质问题的讨论中,“理解是否必须为真”的问题引起了众多知识论和科学哲学学者的争论。争论中大致形成了两个阵营:事实主义者坚持理解必须(至少大约)为真,理解具有事实性,非事实主义者不承认理解的事实性,否认理解必须为真。第一章为导论,勾画了事实主义和非事实主义之争的问题域。第二章澄清“理解”的基本涵义,强调本文所聚焦的是作为一种认知成就的理解,它的对象是
在大众传媒和社交媒体中,拖延是经常被提及和讨论的热门话题,学生群体也普遍存在学业拖延。初中生处于人生发展的关键期,此阶段重在形成良好的学习习惯,长期的拖延行为可能会引发学生的心理问题,如降低学生的自尊、幸福感和学习效能感,诱发后悔、焦虑和抑郁等负面情绪,影响学生的学业表现,不利于学生自主发展,甚至会使部分拖延严重的学生因此休学或退学。因此,探讨初中生学业拖延的影响因素及其内在机制有着现实意义,对初
近年来,随着我国消费升级的推动和对文化自信的强调,人们越来越注重生活品质与文化消费。与此同时,非物质文化遗产(以下简称“非遗”)的传承问题也愈加受到国家与社会的重视,产业界和学术界都积极为非遗传承贡献了自己的思路。然而,我国非遗产业的发展在迎来机遇的同时也面临诸多挑战。佛山木版年画作为独具岭南文化特色的非遗项目,虽然近年的传承成果备受瞩目,但其文化服务仍存在体验感不足、市场规模小、管理效果差等问题
日本建筑师近年来活跃在世界建筑的舞台上并屡次获得普利策奖的殊荣。而我国在进入21世纪以来,越发地沦为外国建筑师实验的场所。日本作为与我国有相似文化基因的东亚国家,对于日本建筑师的分析研究有助于为我国建筑今后的发展提供新的方向。将“日本建筑师”这一整体作为本文的研究对象显然是宽泛的。在经过对普利策奖得主SANAA以及伊东丰雄分析过后,发现其背后存在一定的关系。最终将研究对象确定为伊东丰雄、SANAA
锂离子电池的能力密度高、使用寿命长、价格低廉且对环境无污染,不仅大量应用于手机、电脑等电子产品中,也应用于随着人类工业化程度的提高而发展起来的电动汽车中。锂离子电池的剩余使用寿命(Remain Using Life,RUL)对电动汽车的使用周期和安全性能具有重要影响,这也是驾驶员最为关注的性能之一。本文针对于电池RUL预测的实时性和精确性,从电池外特性数据的角度出发,提出了基于神经网络的集成学习方
并购是企业进行资源优化配置、实现企业价值的重要手段,连续并购的实施能够为企业带来更加明显的效果。然而,并非所有的企业都能通过连续并购获得收益。本文以H软件上市公司为例,对公司自上市起的一系列并购事件进行分析。结果表明:企业进行连续并购,主要归因于企业内部治理的需要,但同时会受到外部经济环境以及企业治理层等不确定性因素的影响。因而,企业并购应该合理选择并购标的公司,注重并购后的整合优化,并结合外部环