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基于Google Earth Engine的前郭县春季农田覆膜提取
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作者 邓韵谣 李晓洁 任建华 《地理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第8期1417-1425,共9页
本文基于Google Earth Engine(GEE)云平台,综合考虑光学影像的波段反射率、光谱指数特征和雷达影像的极化、纹理特征,分别构建仅使用光学特征、仅使用雷达特征以及光学和雷达特征组合3种特征输入组合;根据精度确定最佳输入特征后,分别... 本文基于Google Earth Engine(GEE)云平台,综合考虑光学影像的波段反射率、光谱指数特征和雷达影像的极化、纹理特征,分别构建仅使用光学特征、仅使用雷达特征以及光学和雷达特征组合3种特征输入组合;根据精度确定最佳输入特征后,分别结合机器学习中的分类与回归树、支持向量机、最小距离分类法、梯度提升树和随机森林5种方法建立覆膜提取模型,依据结果精度评估不同方法的性能,并基于最优化模型提取出最终的覆膜农田面积。结果表明:①最佳输入特征为波段反射率特征+光谱指数特征+极化特征+纹理特征;②采用随机森林方法建立的模型精度最高,研究区I的总体精度达到了95.84%,Kappa系数为0.95,地物错分率为1.2%,明显优于其他4种方法(地物错分率较分类与回归树、支持向量机、最小距离和梯度提升树法降低0.8%、7.3%、38.0%和0.3%),研究区II的验证精度达到了87.84%,证明该模型在覆膜提取中可以取得更加准确的结果;③使用本文方法得到2022年研究区I覆膜农田面积为1302.48 km2,估算地膜使用量约为7585.62 t。本文综合考虑光学和雷达影像在地物识别中的特点建立模型,可以准确、高效的识别农田地膜,掌握地膜面积,对环境治理与防治具有重要意义。 展开更多
关键词 覆膜 Google Earth Engine 特征提取 随机森林 支持向量机 分类与回归树 最小距离 梯度提升树
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基于最小梯度支撑的2.5D井地电位法正则化聚焦反演 被引量:3
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作者 张志勇 周峰 李泽林 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3182-3189,共8页
利用最小梯度支撑稳定因子进行2.5D井地电位聚焦反演。通过对边界近似处理、结合基于图论理论的矩阵重排与填入元分析方法,实现一种快速的正演稀疏矩阵直接分解方法,提高了正演计算效率。为了突出对陡变异常体边界的识别能力,引入最小... 利用最小梯度支撑稳定因子进行2.5D井地电位聚焦反演。通过对边界近似处理、结合基于图论理论的矩阵重排与填入元分析方法,实现一种快速的正演稀疏矩阵直接分解方法,提高了正演计算效率。为了突出对陡变异常体边界的识别能力,引入最小梯度支撑稳定因子(MGS),采用重加权共轭梯度(RRCG)方法进行反演目标函数求解。结果表明:MGS具有良好的聚焦特征,RRCG反演迭代过程稳定、收敛速度快。对"L-curve"选择正则化因子的算法进行改进,避免了传统采用最大曲率计算时需要对离散数据求导引起的误差,同时该算法对于出现多个拐点的"L-curve"也可正确选择正则化因子。 展开更多
关键词 井地电位法 重加权共轭梯度法 L-CURVE 最小梯度支撑稳定因子 LDLT分解算法
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基于最小垂直梯度泛函的二维MT数据反演方法 被引量:1
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作者 刘小军 付海燕 胡文宝 《工程地球物理学报》 2008年第5期519-523,共5页
分析了大地电磁测深法反演中聚焦反演方法的原理,从反演目标函数构建方式出发,提出将最小垂直梯度泛函作为模型目标函数的二维MT反演方法,采用再加权正则化共轭梯度法求解目标函数的极小值。在正演模拟时采用基于二次场的有限单元法,引... 分析了大地电磁测深法反演中聚焦反演方法的原理,从反演目标函数构建方式出发,提出将最小垂直梯度泛函作为模型目标函数的二维MT反演方法,采用再加权正则化共轭梯度法求解目标函数的极小值。在正演模拟时采用基于二次场的有限单元法,引入互易定理计算灵敏度矩阵,并且在前几次迭代后,利用Broyden公式更新灵敏度矩阵,提高了计算效率。所实现的反演方法具有迭代稳定收敛、异常体的聚焦程度高等特点,特别是界面的垂向分辨能力比最小梯度支撑泛函有所提高,模型试算结果表明了本文方法的正确性。 展开更多
关键词 大地电磁 目标函数 灵敏度矩阵 最小垂直梯度 共轭梯度法
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优化策略的二维大地电磁光滑聚焦反演研究 被引量:4
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作者 白宁波 周君君 胡祥云 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期902-909,I0015,I0016,共10页
为了得到快速、稳定的反演结果和清晰的地质界面,在前人研究的基础上,提出一种新的反演目标泛函。采用最光滑模型和最小支撑梯度模型泛函同时对数据目标泛函进行约束,利用高斯牛顿法进行求解,实现了二维大地电磁数据的光滑聚焦反演。光... 为了得到快速、稳定的反演结果和清晰的地质界面,在前人研究的基础上,提出一种新的反演目标泛函。采用最光滑模型和最小支撑梯度模型泛函同时对数据目标泛函进行约束,利用高斯牛顿法进行求解,实现了二维大地电磁数据的光滑聚焦反演。光滑聚焦反演既可以得到清晰的地质界面,又可在一定程度上避免聚焦反演可能产生的构造形态畸变。在进行反演迭代的过程中,采用Nelder-Mead优化算法优化Morozov偏差原理选取合适的正则化因子的优化策略,很大程度上加快了反演收敛的速度。最后,结合典型的模型和实测数据对反演方法进行了验证,同时与不同反演策略进行对比分析。反演结果表明,对于典型模型,光滑聚焦反演结果与模型吻合更好,收敛曲线下降速度更快,地质体分界面也更加清晰;实测数据反演结果进一步验证了该算法的有效性和可靠性。 展开更多
关键词 高斯牛顿法 Nelder-Mead优化算法 Morozov偏差原理 最小支撑梯度
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重力和重力梯度数据联合聚焦反演方法 被引量:40
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作者 秦朋波 黄大年 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期2203-2224,共22页
重力数据包含较多的低频信息,重力梯度数据包含较多的高频信息,将重力数据和重力梯度数据进行联合反演得到的结果更加可信.本文基于聚焦反演方法,实现了这一过程.因为联合反演中分量种类增加,所以计算灵敏度矩阵所需要的时间增加,为此,... 重力数据包含较多的低频信息,重力梯度数据包含较多的高频信息,将重力数据和重力梯度数据进行联合反演得到的结果更加可信.本文基于聚焦反演方法,实现了这一过程.因为联合反演中分量种类增加,所以计算灵敏度矩阵所需要的时间增加,为此,本文提出了一种快速计算灵敏度矩阵的方法.因为联合反演对内存的要求增大,本文选择有限内存BFGS拟牛顿法求解反演问题.本文通过再加权的方法实现深度加权.文中利用单一分量的反演结果来预测异常体的埋深信息,随后将埋深信息结合到深度加权函数中,将其用于多分量组合反演计算.给出了模型试验,发现预测得到的异常体的埋深信息与其实际埋深存在偏差,但是将这一信息应用到反演计算,能够得到与真实模型一致的结果.之后,本文通过模型试验来探究重力和重力梯度联合反演的优势,发现将重力和重力梯度数据联合,能够识别出额外的噪声,反演得到的模型更加合理.但是,对于不同分量组合得到的反演结果是相近的,反演模型的提高很小.最后,将联合反演方法应用到美国路易斯安那州Vinton岩丘的实际数据中,结果显示,将重力和重力梯度数据联合反演,反演模型得到了提高,反演得到的结果与地质资料吻合. 展开更多
关键词 重力和重力梯度数据正演 重力和重力梯度联合反演 有限内存BFGS拟牛顿法 深度加权函数 最小梯度支撑函数
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基于深度加权的重力梯度张量数据的3D聚焦反演 被引量:6
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作者 杨娇娇 刘展 +1 位作者 陈晓红 徐凯军 《世界地质》 CAS 2015年第1期210-218,共9页
针对重力梯度数据聚焦反演结果中存在的"上漂"现象,在经典Tikhonov正则化理论框架下,引入最小支撑泛函数对反演模型进行约束以避免反问题解的不稳定,并针对重力梯度数据聚焦反演中存在的趋肤效应,在模型目标函数中引入指数深... 针对重力梯度数据聚焦反演结果中存在的"上漂"现象,在经典Tikhonov正则化理论框架下,引入最小支撑泛函数对反演模型进行约束以避免反问题解的不稳定,并针对重力梯度数据聚焦反演中存在的趋肤效应,在模型目标函数中引入指数深度加权函数。通过理论模型,对部分重力梯度张量分量进行了单独以及联合聚焦反演,验证了基于深度加权的聚焦反演方法的有效性,并将该反演方法运用到涩北一号气田区的实际数据中,反演结果较好地反映出气田位置。 展开更多
关键词 重力梯度张量 聚焦反演 最小支撑泛函 深度加权函数
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