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一种近似用于高发射率城市地表热红外等效发射率的方向性变异核驱动模型及其不确定性分析
被引量:
4
1
作者
孙灏
陈云浩
+2 位作者
占文凤
王萌杰
马伟
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第1期66-73,共8页
地表热红外发射率(8~14μm)的方向性变异为遥感地表温度的反演及应用引入了不确定性,这种问题在城市地表显得尤为突出.发展了一种近似用于高发射率城市地表热红外等效发射率的方向性变异(Urban Surface Emissivity Anisotropy,USEA...
地表热红外发射率(8~14μm)的方向性变异为遥感地表温度的反演及应用引入了不确定性,这种问题在城市地表显得尤为突出.发展了一种近似用于高发射率城市地表热红外等效发射率的方向性变异(Urban Surface Emissivity Anisotropy,USEA)核驱动模型,并分析了具体应用时的不确定性,其中USEA用非垂直观测的发射率与垂直观测时的发射率之比定量表示.模型有两个基本假设:(1)白天,USEA具有热点效应,热点位置与太阳位置接近;(2)夜晚,USEA无明显热点效应,且主要与观测天顶角相关.该核驱动模型由各向同性核、多次散射核、以及温差核组成,其中各向同性核为常数1,多次散射核描述了USEA与观测天顶角的关系,温差核描述了USEA的热点效应.基于计算机模拟数据的模型评价结果表明,核驱动模型可以表达USEA的时空变化,但城市地表热惯量会导致模型的适用性降低.该核驱动模型在MODIS等传感器的方向性比辐射率数据上,具有一定的应用潜力.
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关键词
遥感
城市
热红外发射率
方向性
核驱动模型
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职称材料
基于TASI热红外数据的黑土土壤发射率光谱与土壤全钾含量关系研究
被引量:
2
2
作者
李明
秦凯
+2 位作者
赵宁博
田丰
赵英俊
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期2862-2868,共7页
土壤钾元素含量是评价土壤营养程度重要的指标之一。利用热红外发射率(TASI)数据对钾元素的反演研究较少且模型精度较低。利用在黑龙江海伦地区采集的热红外航空成像光谱仪TASI数据,经过预处理和温度与发射率分离后,探究黑土土壤热红外...
土壤钾元素含量是评价土壤营养程度重要的指标之一。利用热红外发射率(TASI)数据对钾元素的反演研究较少且模型精度较低。利用在黑龙江海伦地区采集的热红外航空成像光谱仪TASI数据,经过预处理和温度与发射率分离后,探究黑土土壤热红外发射率与钾元素含量关系。在对比了常规的多元逐步回归与偏最小二乘建模方法后,使用了一种新的逐步回归方法-全二次多元逐步回归建立模型,相对于常规多元逐步回归,引入了更多的参数进行模型的建立,有效提高反演精度。研究发现,土壤发射率数据对于选用有效特性波段建立的模型对钾元素具有较高的反演精度,所选特征波段均为负相关,波段分别为6(8.602μm), 11(9.150μm), 15(9.588μm), 23(10.464μm),相关系数依次为-0.658,-0.673,-0.645和-0.627。钾元素通过多元逐步回归建模与预测的均方根误差RMSE:0.027和0.032,判定系数R^2:0.667和0.82,相比于常规多元逐步回归建模与预测的均方根误差RMSE:0.031和0.031,判定系数R^2:0.569和0.78与偏最小二乘法建模与预测的均方根误差RMSE:0.033和0.037,判定系数R^2:0.45和0.51评价指标精度均有所提高,说明该方法有效提高了利用发射率数据对钾元素的反演精度。在利用学生化残差对模型进行去除异常值的改进后发现,建模精度有了明显提高但是测试精度却有所降低,过度拟合训练集数据导致模型泛化性下降,因此不建议对模型过度拟合。
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关键词
黑土土壤
热
红外
航空成像光谱仪
发射率
全钾含量
全二次多元逐步回归
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职称材料
题名
一种近似用于高发射率城市地表热红外等效发射率的方向性变异核驱动模型及其不确定性分析
被引量:
4
1
作者
孙灏
陈云浩
占文凤
王萌杰
马伟
机构
北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室资源学院
南京大学江苏省地理信息技术重点实验室国际地球系统科学研究所
中国冶金地质总局矿产资源研究院
出处
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第1期66-73,共8页
基金
国家自然科学基金(41471348)
地表过程与资源生态国家重点实验室开放基金(2013-ZY-09
2013-KF-01)~~
文摘
地表热红外发射率(8~14μm)的方向性变异为遥感地表温度的反演及应用引入了不确定性,这种问题在城市地表显得尤为突出.发展了一种近似用于高发射率城市地表热红外等效发射率的方向性变异(Urban Surface Emissivity Anisotropy,USEA)核驱动模型,并分析了具体应用时的不确定性,其中USEA用非垂直观测的发射率与垂直观测时的发射率之比定量表示.模型有两个基本假设:(1)白天,USEA具有热点效应,热点位置与太阳位置接近;(2)夜晚,USEA无明显热点效应,且主要与观测天顶角相关.该核驱动模型由各向同性核、多次散射核、以及温差核组成,其中各向同性核为常数1,多次散射核描述了USEA与观测天顶角的关系,温差核描述了USEA的热点效应.基于计算机模拟数据的模型评价结果表明,核驱动模型可以表达USEA的时空变化,但城市地表热惯量会导致模型的适用性降低.该核驱动模型在MODIS等传感器的方向性比辐射率数据上,具有一定的应用潜力.
关键词
遥感
城市
热红外发射率
方向性
核驱动模型
Keywords
remote sensing
urban
thermal emissivity
anisotropy
Kernel model
分类号
TP7 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于TASI热红外数据的黑土土壤发射率光谱与土壤全钾含量关系研究
被引量:
2
2
作者
李明
秦凯
赵宁博
田丰
赵英俊
机构
核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期2862-2868,共7页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(41602333)
东北黑土地1∶25万土地质量地球化学调查项目(DD20160316)资助。
文摘
土壤钾元素含量是评价土壤营养程度重要的指标之一。利用热红外发射率(TASI)数据对钾元素的反演研究较少且模型精度较低。利用在黑龙江海伦地区采集的热红外航空成像光谱仪TASI数据,经过预处理和温度与发射率分离后,探究黑土土壤热红外发射率与钾元素含量关系。在对比了常规的多元逐步回归与偏最小二乘建模方法后,使用了一种新的逐步回归方法-全二次多元逐步回归建立模型,相对于常规多元逐步回归,引入了更多的参数进行模型的建立,有效提高反演精度。研究发现,土壤发射率数据对于选用有效特性波段建立的模型对钾元素具有较高的反演精度,所选特征波段均为负相关,波段分别为6(8.602μm), 11(9.150μm), 15(9.588μm), 23(10.464μm),相关系数依次为-0.658,-0.673,-0.645和-0.627。钾元素通过多元逐步回归建模与预测的均方根误差RMSE:0.027和0.032,判定系数R^2:0.667和0.82,相比于常规多元逐步回归建模与预测的均方根误差RMSE:0.031和0.031,判定系数R^2:0.569和0.78与偏最小二乘法建模与预测的均方根误差RMSE:0.033和0.037,判定系数R^2:0.45和0.51评价指标精度均有所提高,说明该方法有效提高了利用发射率数据对钾元素的反演精度。在利用学生化残差对模型进行去除异常值的改进后发现,建模精度有了明显提高但是测试精度却有所降低,过度拟合训练集数据导致模型泛化性下降,因此不建议对模型过度拟合。
关键词
黑土土壤
热
红外
航空成像光谱仪
发射率
全钾含量
全二次多元逐步回归
Keywords
Black soil
Emissivity of the thermal airborne hyperspectral imager
Total potassium content
Quadratic multiple stepwise regression
分类号
TP722.5 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种近似用于高发射率城市地表热红外等效发射率的方向性变异核驱动模型及其不确定性分析
孙灏
陈云浩
占文凤
王萌杰
马伟
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
4
下载PDF
职称材料
2
基于TASI热红外数据的黑土土壤发射率光谱与土壤全钾含量关系研究
李明
秦凯
赵宁博
田丰
赵英俊
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
下载PDF
职称材料
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