李西灿
- 作品数：53 被引量：278H指数：9
- 供职机构：山东农业大学信息科学与工程学院更多>>
- 发文基金：山东省自然科学基金国家自然科学基金北京市自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球农业科学自动化与计算机技术文化科学更多>>
- 可变模糊集的土壤含水量高光谱估测模型被引量：1
- 2018年
- 针对土壤含水量高光谱定量反演中影响因素的多样性及实测数据划分上的模糊性问题,该文利用可变模糊集理论进行土壤含水量预测。以山东省泰安市的94个棕壤样本为研究对象,对室外光谱数据进行平方根的一阶微分变换;在此基础上,采用单相关分析法提取反演因子,即R669、R762、R1022、R1235、R2060;根据可变模糊集理论建立土壤含水量高光谱可变模糊集估测模型,用平均相对误差以及决定系数进行模型精度评价。实验结果表明,基于平方根的一阶微分变换的可变模糊集模型估测,18个检验样本的平均相对误差为2.761%,模型的决定系数R2=0.972。研究表明,利用可变模糊集进行土壤含水量高光谱估测是有效的,可以为土壤含水量的定量估测提供一种新的建模方法。
- 徐邮邮李西灿尚璇路杰晖苗传红
- 关键词：高光谱遥感可变模糊集土壤含水量
- 土壤重金属铬含量高光谱灰色关联度估测被引量：2
- 2018年
- 快速、准确地测定土壤重金属含量,对防治土壤重金属污染、改善土壤环境和保障食品安全有着重要意义。以山东省烟台市采集的70个土壤样本为基础,首先分析土壤重金属铬含量的分组光谱特性;然后利用6种变换方法对土壤光谱反射率进行变换,根据极大相关性原则选取反演因子;最后利用灰色关联度模型初步估测铬含量,并对估测结果进行修正,采用决定系数和平均相对误差评价模型的有效性。结果表明,土壤光谱反射率随铬含量的升高而降低,二者呈负相关性;利用灰色关联度模式识别方法对重金属铬含量进行估测后的决定系数为R^2=0.656,平均相对误差为16.590%,而利用灰色关联度修正模型对估测值进行修正后,决定系数为R^2=0.912,平均相对误差为6.632%。研究表明,利用灰色关联度修正模型定量估侧土壤重金属铬含量有效。
- 路杰晖李西灿王凤华
- 关键词：高光谱遥感光谱特征
- 基于不确定性分析的遥感分类空间分层及评估方法被引量：4
- 2022年
- 空间分层是准确度量遥感分类不确定性程度及其空间分布的基础与关键。本文提出了一种基于不确定性分析的遥感分类空间分层及评估方法,首先基于随机森林算法获取像元后验概率,确定分类不确定性度量指标;其次,采用模糊C均值进行空间分层;最后,对分层结果合理性进行定性与定量评估,并与同尺度数据产品精度评价结果及后验概率不确定性分层方法进行对比分析。以北京市顺义区Landsat 8 OLI遥感影像数据为例,研究结果表明:①基于最大概率、模糊混淆指数和概率熵指标将顺义区分为不确定性大、中、小3层,相应的遥感数据层分类精度分别为62.28%、74.96%、79.31%;②分类不确定性空间分层结果与度量指标大小的空间分布基本一致,错分地类图层与不确定性大层的地类空间分布基本一致;③遥感数据和数据产品的各层地类空间特征、层分类精度大小趋势一致,与总体分类精度相比,不确定性大层的层分类精度降低,不确定性小层的层分类精度提高;④与后验概率不确定性分层方法相比,本研究不确定性大层的层分类精度降低1.08%,不确定性中层提高3.58%,不确定性小层提高0.16%,q值由0.19提高到0.24,空间分异性更高。证实了研发的遥感分类不确定性空间分层结果的合理性。研究旨在提出适用于遥感分类的不确定性分层方案,用于优化遥感分类训练样本和精度评价验证样本的空间布设。
- 吴亚楠郭长恩于东平段爱民刘玉董士伟单东方吴耐明李西灿
- 关键词：不确定性遥感分类土地利用模糊C均值
- 青藏高原山体效应的遥感估算及其生态效应分析被引量：6
- 2016年
- 山体效应是隆起的山体所产生的热力效应,其结果之一就是相同垂直带界限自外围向内部有升高的趋势。本文结合MOD11C3地表温度产品和地面144个气象台站实测气象数据,估算青藏高原内外相同高度上的温差(也即高原山体效应值)。具体结论如下:(1)最大温差(10.04℃~11.70℃)出现在高原中南部,即雅鲁藏布江以北藏北高原以南。由此为核心向北、向东、向西均逐渐减小;(2)数据点上同高度内外温差与局部基面高度有紧密关系,基面高度每抬升100 m,温差增加约0.051℃,并有加速增大的趋势;(3)山体基面高度与山体效应存在明显的线性关系,其决定系数R2高达0.5306。但山体基面高度最高的区域山体效应并非最大,说明还有其他因子影响山体效应的大小,可能的因子包括大气湿度、纬度、地形开阔程度等,在建立山体效应数字模型时必须加以考虑;(4)高原山体效应对雪线分布高度的抬升作用更甚于其对林线。山体效应估值最大的区域,分布着6 000 m以上极高雪线;最高林线(4 900 m)分布于本研究中山体效应估算值较低的相对多雨区,因为林线的发育还要求一定的降水量。
- 韩芳张百平李西灿梁勇谭靖张朔
- 关键词：MODIS林线雪线青藏高原
- 基于生态足迹的格网化生态承载力评价——以衡水市为例被引量：6
- 2020年
- 针对行政单元生态承载力评价不能精细反映区域内部生态状况的差异和局部细节特征的问题,难以满足精细管控生态承载力的需要,本文提出了格网化生态承载力评价方法。基于生态足迹模型,结合人口空间分布模型,借助GIS空间分析技术,从格网角度对生态足迹和生态承载力进行定量估算与空间格局分析,并以衡水市为例进行试验验证。结果表明,格网尺度生态承载力评价方法与区域生态承载力评价方法相比更符合真实情况。从格网尺度看,衡水市生态足迹分布圈层特点,生态承载力呈离散分布特征。生态赤字状况表现出明显的异质性,沿滏东排河和滏阳河两侧呈条带状分布。衡水市大部分地区处于生态赤字临界状态,生态状况亟须得到保护。
- 周钰王亮李西灿张玉栗斌
- 关键词：生态承载力生态足迹空间化
- 兼顾面积属性与不确定性信息的样本点权重调整方法
- 2023年
- 样本点权重调整是遥感分类精度评价中样本点空间分配的关键环节。以北京市顺义区精度评价样本点为例,提出了一种兼顾面积属性与不确定性信息的样本点权重调整方法——模糊调整权重法,用于布设精度评价样本点。首先,构建用于表达不确定性信息的模糊中和指数及其权重,融合模糊中和指数权重和面积权重构建模糊调整权重,并计算各个分层的模糊调整权重结果,完成样本点特征空间分配;其次,设置不同梯度样本点集,结合平均最短距离最小化准则和空间模拟退火算法实现样本点地理空间优化布设;最后,构建权重调整效果评价指标,进行模糊调整权重效果评价,并与其他权重调整方法和未进行权重调整的布点方法进行对比分析。结果表明:顺义区不确定性大、中、小的层模糊调整权重分别为0.45、0.37、0.18,与面积权重相比,不确定性大的层权重显著增加、中层权重稍微增加、小层权重明显降低;5个不同数据集样本点权重调整的精度评价总体精度、相对精度、均方根误差和标准偏差结果分别为69.90%~73.48%、96.28%~99.82%、0.01和0.01;模糊调整权重布点方法评价效果优于面积权重、模糊中和指数权重、不确定性空间分层权重布点方法,以及空间均匀抽样和简单随机抽样方法,样本点权重调整更加准确可靠。设计的模糊调整权重法布设精度评价样本点,能够兼顾面积属性和不确定性信息,又可以避免权重调整过度,提高了各个分层样本点空间分配的合理性。
- 李安娜马庆伟董士伟周鹏娜李西灿刘玉
- 关键词：遥感分类样本点不确定性
- 基于CNN-FCM与光谱数据的土壤有机质高光谱估测被引量：1
- 2023年
- 为克服卷积神经网络(CNN)拟合和估测精度不一定成正比的不足,提高土壤有机质估测精度,本文基于山东省济南市章丘区和济阳区的121个土壤样本的数据,首先对光谱数据进行预处理,然后建立土壤有机质高光谱CNN-FCM估测模型。结果表明:当CNN模型结构为一个3×3的卷积核,一个2×2的平均池化层,一个完全连接和输出层,FCM模型的模糊分类数为10,且使用线性函数建立融合模型时,模型估测精度最高,其中检验样本的决定系数R2为0.895,平均相对误差MRE为5.042%,均优于传统的BP、SVM和随机森林模型。研究表明,土壤有机质高光谱CNN-FCM估测模型是可行有效的。
- 刘杰亚李西灿徐国智刘法军
- 关键词：土壤有机质高光谱遥感
- 数字化测图质量评价特点与定量评价指标体系被引量：10
- 2005年
- 随着测绘科学技术的发展,数字化测图已代替了传统的模拟法测图。分析数字化测图地形图质量评价的内容与特点,提出利用层次分析法确定影响数字化测图质量的定量评价指标,建立了多指标多层次数字化测图质量定量评价指标体系,为建立数字化测图质量的模糊综合评价模型提供了理论基础。
- 李西灿边微
- 关键词：数字化测图模糊综合评价模型测绘科学技术层次分析法地形图
- 不同数据情境的耕地土壤重金属污染监测点位布设方法被引量：4
- 2022年
- 利用基础数据指导监测点位布设成为近年来的研究热点。以北京顺义区重金属Cd污染监测为例,研究耕地土壤重金属污染监测在不同数据情境下的点位布设方法。首先划分了耕地土壤重金属污染监测的基础数据情境,其次探讨了点位布设方法的特点及适用数据情境,最后利用均匀变异指数和偏离指数评价点位布设的均匀性。研究结果表明:(1)存在“无历史,无辅助”“、无历史,有辅助”“、有历史,无辅助”“、有历史,有辅助”“、历史充足”5种基础数据情境,并分别推荐了系统/随机采样布局、无偏采样布局、加密采样布局、加密/无偏采样布局、去冗精化布点策略。(2)顺义区西部属于“无历史,无辅助”数据情境,采用系统采样布局;顺义区东部属于“历史充足”数据情境,采用去冗精化处理。顺义区的均匀变异指数由原始0.546下降到0.490,尤其是顺义区东部均匀变异指数下降到0.468,且偏离指数小于原始样本点布局,验证了不同数据情境的耕地土壤重金属污染监测点位布设方法的可操作性和可行性。该研究可为耕地土壤重金属污染监测点位布设方法的选择提供理论基础和技术支撑。
- 吴亚楠董士伟潘瑜春潘瑜春魏相峰魏相峰李西灿
- 关键词：土壤重金属点位布设
- 风云卫星微波遥感土壤水分产品适用性验证分析被引量：7
- 2020年
- 土壤水分是水文过程、生物生态过程和生物地球化学过程的关键因子,大面积土壤水分的长期观测对于研究旱涝监测,水资源管理和作物产量预测等至关重要。基于美国俄克拉荷马州西南部地区ARS(Agricultural Research Service)水文监测网络中LWREW(Little Washita Experimental Watershed)和FCREW(Ft.Cobb Reservoir Experimental Watershed)两个地区35个地面监测站的实测数据,对比分析了2016年5月1日至2018年5月31日的FY-3B,FY-3C和AMSR-2土壤水分产品在该区域的适用性。结果表明:FY-3B和FY-3C土壤水分产品在LWREW和FCREW地区大部分时间都存在高估,FY-3B土壤水分产品在LWREW和FCREW地区的平均偏差(Bias)均值分别为0.0570 m^3/m^3,0.0484 m^3/m^3,FY-3C土壤水分产品在LWREW和FCREW地区的平均偏差(Bias)均值分别为0.0602 m^3/m^3,0.0532 m^3/m^3,且在降水较多的季节,高估现象更为明显。JAXA(Japan Aerospace Exploration Agency)的AMSR-2土壤水分产品在LWREW,FCREW地区存在低估,在两个地区平均偏差(Bias)均值分别为-0.1005 m^3/m^3和-0.1003 m^3/m^3。在LWREW地区FY-3B升轨土壤水分产品表现最好,与地面实测地表水分的相关系数(R=0.6648)较高,并且有着较低的均方根(RMSE=0.0755 m^3/m^3)和平均偏差(Bias=0.0616 m^3/m^3)。在FCREW地区AMSR-2升轨土壤水分产品表现最好,有着最高的相关系数(R=0.7261)和最低的无偏均方根(ubRMSE=0.0357 m^3/m^3)。总体上,FY-3B,FY-3C,JAXA土壤水分产品都能够反映出LWREW,FCREW地区土壤水分随季节和降水变化的趋势。
- 杨纲郭鹏李西灿万红孟春红
- 关键词：微波遥感土壤水分风云
