为了实现定量化应用目标,高精度的云层检测已成为遥感数据预处理的关键步骤之一。然而,传统的云检测方法存在特征复杂、算法步骤多、鲁棒性差,且无法将高级特征和低级特征相结合的缺陷,检测效果一般。针对以上问题,提出了一种基于深度残差全卷积网络的高精度云检测方法,能够实现对遥感影像云层目标像素级别的分割。首先,编码器通过残差模块的不断降采样提取图像深层特征;然后,应用双线性插值进行上采样,结合多层次编码后的图像特征完成解码;最后,将解码后的特征图与输入图像融合后再次进行卷积,实现端到端的云检测。实验结果表明,对于Landsat 8云检测数据集,所提方法的像素精度达到93.33%,比原版U-Net提高了2.29%,比传统Otsu方法提高了7.78%。该方法可以为云层目标智能化检测研究提供有益参考。 【基于深度残差全卷积网络的Landsat 8遥感影像云检测方法】是一种利用深度学习技术改进遥感影像云层检测的创新方法。传统的云检测手段往往因为特征提取复杂、步骤繁多以及鲁棒性不足而限制了其在高精度应用中的表现。而该方法则旨在克服这些缺点,通过深度残差全卷积网络(Deep Residual Fully Convolutional Network,DRFCN)实现对遥感影像云层目标的像素级精确分割。 深度残差网络(Residual Network)是深度学习领域的一个重要突破,它通过引入残差块来解决深度神经网络中的梯度消失和爆炸问题,使得网络能更有效地学习到高层特征。在云检测中,DRFCN的编码器部分利用残差模块进行连续的下采样,这有助于提取图像的深层语义特征,如纹理、形状和颜色等与云层相关的重要信息。 全卷积网络(Fully Convolutional Network, FCN)在此过程中起到了关键作用,它允许网络直接进行像素级别的预测。在DRFCN中,经过编码器提取特征后,采用双线性插值进行上采样,目的是恢复图像的空间分辨率,同时结合不同层次编码后的图像特征进行解码。这种解码过程有助于保持从低层到高层的细节信息,确保了云检测的准确性。 解码后的特征图与原始输入图像融合,再次进行卷积操作,实现了端到端的云检测。这种方法的优势在于可以综合高级特征和低级特征,提高检测的鲁棒性和精度。实验结果显示,对于Landsat 8云检测数据集,该方法的像素精度达到了93.33%,相比原版的U-Net(Unet)提高了2.29%,相对于传统的Otsu方法提高了7.78%。 此方法不仅提升了云检测的精度,也为遥感影像分析的智能化和自动化提供了有效工具,特别是在气候监测、环境变化研究、灾害预警等领域具有广泛的应用潜力。未来的研究可以进一步优化网络结构,探索更高效的方法来融合特征,以及针对不同类型的遥感影像进行适应性调整,以提升在更大范围和更复杂条件下的云检测性能。
2025-06-04 12:25:18 2.36MB 深度学习 语义分割
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卫星遥感技术的快速发展为土地利用变化的检测提供了重要的技术支撑。为了进一步提高土地利用变化的检测精度,提出了AlexNet和支持向量机(SVM)相结合的土地利用变化分类方法。利用2013—2017年江西省南昌市的高分一号卫星遥感影像,生成该地区在这5年内的土地利用变化图,分析土地利用变化的特征。结果表明:研究区的土地类型主要以植被、水体、裸地和建筑用地为主;在这5年中,植被面积变化得最大,减少了54.74 km 2,水体面积增加了22.12 km 2,建筑用地面积增加了19.45 km 2,裸地面积增加了5.17 km 2。
2025-05-29 21:56:54 10.94MB AlexNet 支持向量 卫星遥感 土地利用
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内容概要:本文介绍了如何利用Google Earth Engine平台进行土壤湿度分析。首先,定义了研究区域(AOI)为Dailekh,并设定了分析时间段为2024年全年。接着,加载Sentinel-1 SAR数据(包括VV和VH极化)计算雷达土壤湿度指数(RSMI),并加载Sentinel-2光学数据计算归一化植被指数(NDVI)和归一化水体指数(NDWI)。将这些指数组合成综合图像,用于更全面的土壤湿度评估。此外,还进行了基于区域的统计分析,并生成柱状图展示各指数的平均值。最后,将分析结果导出到Google Drive,包括GeoTIFF格式的图像和CSV格式的统计数据。 适合人群:从事农业、环境监测或地理信息系统相关领域的研究人员和技术人员。 使用场景及目标:① 对特定区域(如Dailekh)的土壤湿度进行长时间序列监测;② 利用多源遥感数据(SAR与光学数据)提高土壤湿度估算精度;③ 通过图表和统计数据直观展示和分析土壤湿度变化趋势。 阅读建议:本文详细记录了土壤湿度分析的具体步骤和方法,建议读者熟悉Google Earth Engine平台的操作,并掌握基本的遥感数据分析知识,在实践中逐步理解和应用文中提供的代码和技术。
2025-05-27 14:47:21 4KB 土壤水分 地理信息系统 GIS
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微波遥感技术是一项通过微波波段对地球表面和大气进行观测的远距离感知技术,它能够在各种气候条件下提供关于地球表面特征和大气状况的信息。Iain H. Woodhouse所著的《微波遥感导论》系统地介绍了微波遥感技术的原理及应用,是该领域的经典教材之一。 该书的作者Iain H. Woodhouse在遥感领域有着深厚的背景和丰富的经验。他在苏格兰爱丁堡大学获得物理和自然哲学的理学学士学位,并在邓迪大学获得了遥感的理学硕士学位。此后,在马可尼研究中心从事雷达系统设计工作,并在爱丁堡取得大气遥感哲学博士学位。1995年至1998年间,在荷兰瓦赫宁根农业大学从事教育和科研工作。从1999年起,他在爱丁堡大学地球科学学院担任讲师,并于2013年起担任应用地球观测专业教授,主要研究领域为植被的主动微波遥感,尤其是森林遥感。 《微波遥感导论》一书涵盖了微波遥感的多个方面,包括微波遥感技术的发展历程、微波的特性和微波遥感的特点、微波与物质的相互作用、大气与地球表面的被动微波辐射测量、雷达高度计和微波散射计的探测原理、高分辨率成像雷达的原理以及干涉测量技术在主动和被动微波遥感中的应用等。书中详细介绍了微波遥感技术的应用,如地面和海洋表面的特征探测,同时对使用的数学公式进行了详细推导。 本书旨在为读者提供关于微波遥感的基础理论知识,适用于电子技术、大气遥感、海洋遥感以及地球科学与全球变化等专业方向的研究生和高年级本科生。此外,它也可以为从事电子系统技术,特别是微波遥感技术与应用研究的科研人员提供重要的参考。书中强调了基本原理,力求去除繁文缛节,专注于介绍不随时间变化的核心概念,并且避免过多关注即将过时的特定卫星或传感器,从而保持了长期的实用价值。 值得注意的是,本书的中文简体翻译版权由科学出版社独家出版,并仅在中国大陆地区销售。在本书的中文版序言中,作者强调了为初学者提供引导性文字的初衷,并希望读者能够发现该书内容的实用性和时间的考验。 微波遥感的核心优势在于其独特的电磁波特性,如能穿透云雾、植被和一定程度的土壤,以及在夜间也具有良好的探测能力。这使得微波遥感能够为地球科学及环境监测提供独特且宝贵的数据。目前,微波遥感技术已被广泛应用于多种应用领域,例如农业、林业、气象预报、海洋监测、环境保护等。 在应用方面,高分辨率成像雷达技术,尤其是合成孔径雷达(SAR)技术,为遥感领域带来了革命性的进步。它能够在不受天气和光照条件限制的情况下获取地表的详细图像。干涉测量技术则能够利用获取的两幅或以上图像来计算地表的形变,应用于地表灾害监测、城市变迁分析等方面。这些技术在科学研究和日常决策中的应用越来越广泛,对提高我们对地球系统的理解以及资源管理、环境保护等方面有着重要意义。 《微波遥感导论》通过深入浅出的方式,将复杂的微波遥感技术原理讲解得清晰明了,适合于具有初步遥感知识的读者,尤其是对于那些希望进一步深入学习雷达遥感技术的学生和研究人员来说,是一本极具价值的参考书籍。
2025-05-15 20:32:58 101.22MB 微波遥感
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**正文** 本文将深入探讨"PROSAIL模型前向模拟与植被参数遥感提取"这一主题,该主题涉及遥感技术、植被生态学以及计算机编程等多个领域。PROSAIL模型是一种广泛使用的光谱辐射传输模型,它在植被遥感研究中扮演着至关重要的角色,能够帮助科学家们理解和解析遥感图像中的植被信息。 **PROSAIL模型介绍** PROSAIL是"PROSPECT + SAIL"的简称,是两个经典的植被光谱模型的组合。PROSPECT模型主要关注叶片层面的物理过程,考虑了叶绿素、液泡、细胞壁以及气孔等因素对光吸收和散射的影响。而SAIL模型则着眼于冠层层面,通过考虑冠层结构的不均匀性来模拟光的分布和植被反射特性。当这两个模型结合在一起时,就形成了一个既考虑单个叶片特征又考虑冠层整体效应的综合性模型。 **前向模拟** 前向模拟是PROSAIL模型的核心应用之一。它通过输入特定的植被参数(如叶面积指数、叶绿素含量、气孔导度等),计算出对应的光谱反射率或透射率。这些模拟结果可以用来预测不同植被类型、健康状态或环境条件下的遥感光谱响应,为遥感数据的解释提供理论依据。 **植被参数遥感提取** 遥感技术可以获取大面积、高时空分辨率的植被信息,但如何准确地从遥感图像中提取出植被参数是一项挑战。PROSAIL模型的前向模拟功能使得我们可以反演这些参数,例如叶绿素含量、叶干物质含量、冠层厚度等。这通常涉及到一个迭代优化过程,通过比较模型模拟的光谱与实际遥感观测值,不断调整参数以求得最佳匹配。 **代码实现** 提供的压缩包中包含了"prosail-2.0.5.zip",这很可能是一个包含PROSAIL模型源代码或者封装好的软件工具。使用这些代码或工具,用户可以进行参数设置、输入数据处理、模型运行及结果分析。同时,"Anaconda3-5.3.1-Windows-x86_64.exe"是一个Python科学计算环境,通常用于数据处理、建模和可视化,非常适合与PROSAIL模型配合使用。 在实际操作中,用户首先需要安装Anaconda,然后导入并运行PROSAIL模型的代码,设定合适的参数,加载遥感数据,最后通过比较模拟结果与实际遥感图像,反演出植被参数。这个过程可能涉及到数据预处理、模型调参、误差分析等多个步骤,需要一定的编程技能和遥感知识。 掌握PROSAIL模型前向模拟与植被参数遥感提取技术,对于理解植被生态系统、监测气候变化、评估农田生产力、保护生态环境等方面具有重要意义。通过深入学习和实践,我们可以利用这些工具更有效地从遥感数据中提取出有价值的生态信息。
2025-05-15 15:49:11 619.94MB
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在新疆巴楚县进行棉花产量预测的研究是一项涉及利用时间序列的Sentinel-2遥感数据的先进方法。研究旨在通过分析棉花吐絮期独特的冠层特征,构建新的棉铃指数(CBI),利用这一指标可以更准确地监测和预测棉花产量。研究方法包括采用随机森林(Radom Forest, RF)等监督分类器对Sentinel-2A影像进行分类,并确定棉花区域提取的最优特征。影像分类技术的选择包括随机森林模型、支持向量机(SVM)、最大似然法等,旨在比较不同分类方法的效果,以选择对棉花区域识别效果最佳的技术。 研究过程中,选取对棉花检测有利的光谱指数如NDVI(归一化植被指数)、DVI(差值植被指数)、RVI(比率植被指数)等,并对Sentinel-2A影像的光谱波段进行光谱分析,特别关注9-11月吐絮期突出的光谱波段。使用这些波段构建棉铃指数,用于棉花区域的精准识别和监测。研究中还提到,通过比较吐絮期与其他生育期棉铃指数的精度,进一步验证了棉铃指数在吐絮期的应用效果最佳。同时,精度评价指标如kappa、总体精度、用户精度也被用于评估不同分类方法的性能。 为了实现棉花种植区域的精准识别,研究采用了图像阈值分割方法。结合棉铃指数,研究者对吐絮期9-11月的棉花进行每半个月的阈值提取,最后合成棉花区域图。此方法能够观察到棉花随时间变化的开花情况,从而提高产量预测的精度。研究还计划进行2017-2023年的相关性分析,绘制棉花分布图,与统计数据进行比较,以验证预测模型的准确性。 在棉花产量预测方面,研究方案提出构建基于偏最小二乘回归模型(PLSR)的棉花产量预测模型。此模型将基于不同生育时期的棉花产量数据构建,并用于确定棉花估产的最佳时期。研究方案还建议利用无人机遥感技术等其他遥感数据源,以提高产量预测的准确性。 整体而言,这项研究是应用遥感技术于农业领域,特别是针对棉花产量预测的一次深入探索。通过时间序列遥感数据分析,结合先进的图像处理和机器学习技术,研究者能够更有效地监测作物生长,预测产量,从而为农业生产提供科学的决策支持。
2025-05-13 17:06:31 266KB 学习资料 毕业设计 课程设计
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【标题解析】 "2019本科毕业设计:基于UNet的遥感图像语义分割.zip" 这个标题揭示了本次设计的核心内容。它是一个本科毕业生在2019年完成的项目,主要研究的是利用UNet模型对遥感图像进行语义分割。语义分割是计算机视觉领域的一个重要任务,它旨在将图像中的每个像素分类到预定义的类别中,如建筑、道路、植被等。UNet是一种特别适用于图像分割任务的卷积神经网络结构,尤其在医学影像和遥感图像处理中表现出色。 【描述解析】 "毕业设计文件及源码" 描述表明这个压缩包包含的不仅是设计报告,还有实际的源代码。这意味着我们可以期待找到关于如何实现UNet模型的详细文档,以及用于训练和测试模型的代码。这为其他学习者或研究人员提供了复现和进一步开发该项目的可能性。 【标签解析】 "毕设" 和 "源码" 标签进一步确认了这是一个毕业设计项目,并且提供编程源代码。这使得这个资源对于那些正在做类似课题或者想了解UNet应用的学生和研究人员来说非常有价值,他们可以参考源代码来理解和学习如何构建和优化自己的模型。 【文件列表解析】 虽然具体的文件名称列表 "yuanqew" 无法提供足够的信息来推测文件的具体内容,但通常在这样的毕业设计项目中,我们可能会看到以下几类文件: 1. **设计报告**:详述项目背景、目标、方法、实验过程和结果的PDF文档。 2. **源代码**:包括使用Python或类似语言编写的训练脚本、模型定义、数据预处理和后处理函数等。 3. **数据集**:遥感图像的集合,可能分为训练集、验证集和测试集。 4. **模型文件**:训练得到的模型权重和配置文件,可能包括不同训练阶段的模型。 5. **结果展示**:图像分割的结果,对比实际图像与分割结果的可视化。 6. **README**:指导如何运行代码和理解项目的文档。 通过这个项目,学习者不仅可以了解到UNet模型在遥感图像语义分割中的应用,还能接触到数据处理、模型训练、性能评估等机器学习和深度学习的基本流程,从而提升自己的实践能力。同时,源代码的公开也有助于促进学术交流和知识分享。
2025-05-12 09:01:15 46.92MB 源码
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### 详解Python修复遥感影像条带的两种方式 #### 一、背景介绍 在遥感影像处理领域,经常会遇到由于各种原因导致的影像质量问题,其中一条常见的问题就是“条带”现象。条带(Stripes)是指在遥感影像上出现的一系列平行于扫描方向的明暗不均的带状区域,这种现象会严重影响影像的质量,进而影响后续的数据分析与应用。本文主要介绍了使用Python修复遥感影像条带的两种方法:一是基于GDAL库的方法,二是基于OpenCV库的方法。 #### 二、GDAL修复Landsat ETM+影像条带 **1. 背景** Landsat 7 ETM+(Enhanced Thematic Mapper Plus)卫星自1999年开始运行以来,为全球提供了大量高质量的多光谱遥感影像。然而,2003年5月后,由于扫描线校正器(Scan Line Corrector, SLC)故障,导致获取的影像中出现了明显的条带现象。这些条带严重影响了影像的质量,因此需要对其进行修复。 **2. GDAL修复条带的实现原理** GDAL(Geospatial Data Abstraction Library)是一款开源的地理空间数据管理和处理库,它支持多种格式的地理空间数据文件,并提供了一系列工具和API用于数据处理。GDAL中的`FillNodata`函数可以用于填充影像中的无效值,从而修复条带等缺陷。 **3. 代码实现** ```python import gdal from tqdm import tqdm def gdal_repair(tif_name, out_name, bands): """ 使用GDAL修复遥感影像条带 参数: tif_name (string): 源影像名称 out_name (string): 输出影像名称 bands (integer): 影像波段数 """ # 打开影像文件 tif = gdal.Open(tif_name) # 获取驱动程序 driver = gdal.GetDriverByName('GTiff') # 创建新影像 new_img = driver.CreateCopy(out_name, tif, 0) for i in tqdm(range(1, bands + 1), desc="Processing Bands"): # 获取当前波段 band = new_img.GetRasterBand(i) # 使用FillNodata对条带部分进行插值 gdal.FillNodata(targetBand=band, maskBand=band, maxSearchDist=15, smoothingIterations=0) # 将修复好的波段写入新数据集中 new_img.GetRasterBand(i).WriteArray(band.ReadAsArray()) # 示例调用 tif_name = "path/to/input.tif" out_name = "path/to/output.tif" bands = 7 # Landsat 7 ETM+通常有7个波段 gdal_repair(tif_name, out_name, bands) ``` **4. 效果展示** 修复后的影像将不再存在明显的条带现象,影像质量得到显著提升。 #### 三、OpenCV修复Landsat ETM+影像条带 **1. 背景** OpenCV(Open Source Computer Vision Library)是一个开源计算机视觉和机器学习软件库。虽然它主要用于计算机视觉任务,但在某些情况下也可以用于遥感影像处理。 **2. OpenCV修复条带的实现原理** OpenCV中的`inpaint`函数可以用来修复图像中的缺陷区域。这个函数通过分析周围的像素信息来进行修复,适用于修复较小的区域。 **3. 代码实现** ```python import gdal_array import numpy as np import cv2 from tqdm import tqdm def cv2_repair(tif_name): # 读取tif影像 tif_data = gdal_array.LoadFile(tif_name).astype('float32') # 获取掩膜 mask = tif_data.sum(axis=0) mask = (mask == 0).astype(np.uint8) bands = tif_data.shape[0] res = [] for i in tqdm(range(bands), desc="Processing Bands"): # 使用OpenCV的inpaint函数 repaired = cv2.inpaint(tif_data[i], mask, 3, flags=cv2.INPAINT_TELEA) res.append(repaired) return np.array(res) # 示例调用 tif_name = "path/to/input.tif" repaired_data = cv2_repair(tif_name) ``` **4. 效果展示** 使用OpenCV修复条带后,可以看到虽然处理速度较慢,但是修复效果更佳,影像整体质量更高。 #### 四、总结 通过对以上两种方法的对比可以看出,GDAL的方法更适合快速处理大量的遥感影像,而OpenCV的方法则更加注重修复效果的质量。在实际应用中,可以根据具体需求选择合适的方法进行遥感影像的条带修复处理。
2025-05-03 17:54:34 721KB Python 遥感影像条带
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于深度学习的遥感图像分类 资源内项目源码是均来自个人的课程设计、毕业设计或者具体项目,代码都测试ok,都是运行成功后才上传资源,答辩评审绝对信服的,拿来就能用。放心下载使用!源码、说明、论文、数据集一站式服务,拿来就能用的绝对好资源!!! 项目备注 1、该资源内项目代码都经过测试运行成功,功能ok的情况下才上传的,请放心下载使用! 2、本项目适合计算机相关专业(如计科、人工智能、通信工程、自动化、电子信息等)的在校学生、老师或者企业员工下载学习,也适合小白学习进阶,当然也可作为毕设项目、课程设计、大作业、项目初期立项演示等。 3、如果基础还行,也可在此代码基础上进行修改,以实现其他功能,也可用于毕设、课设、作业等。 下载后请首先打开README.md文件(如有),仅供学习参考, 切勿用于商业用途。 4、如有侵权请私信博主,感谢支持
2025-04-22 16:29:16 29KB 深度学习
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内容概要:本文档介绍了使用机器学习方法对ERA5地表温度数据进行降尺度处理的过程。首先选取了2010年至2020年间分辨率为10公里的ERA5地表温度数据和MODIS陆地表面温度作为预测因子。通过时间匹配将两个数据集连接起来,并构建了一个线性回归模型来确定两者之间的关系。计算了模型的性能指标如均方根误差(RMSE)和决定系数(R²)。接着利用所得到的回归参数对1970年的ERA5数据进行了降尺度预测,并引入了校正项以提高预测精度。 适合人群:气象学、地理信息系统以及环境科学领域的研究人员和技术人员,特别是那些对地表温度降尺度研究感兴趣的学者。 使用场景及目标:①学习如何利用Google Earth Engine平台处理和分析大规模时空数据;②掌握基于统计模型的地表温度降尺度技术;③评估不同时间段内模型的表现并应用到历史数据中进行预测。 其他说明:本案例展示了从数据准备、模型建立到结果验证的一系列步骤,为相关领域的研究提供了参考。同时强调了跨平台数据融合的重要性,以及通过适当的方法可以有效地提升低分辨率数据的空间表达能力。
2025-04-18 09:46:51 3KB 遥感数据处理 机器学习 线性回归
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