【摘 要】
:
森林作为陆地生态系统的主体,在人类生存与发展过程中起着不可取代的作用。作为重要的可再生资源之一,森林资源的勘查与保护已上升为国际环境的重要议题。森林高度作为森林最重要的垂直结构参数,对其的定量测量将有效推动林业遥感的发展。极化干涉SAR技术(Polarimetric SAR Interferometry,简称Pol In SAR)凭借其对不同高度散射中心的敏感性,在森林测高方面有着得天独厚的优势,
论文部分内容阅读
森林作为陆地生态系统的主体,在人类生存与发展过程中起着不可取代的作用。作为重要的可再生资源之一,森林资源的勘查与保护已上升为国际环境的重要议题。森林高度作为森林最重要的垂直结构参数,对其的定量测量将有效推动林业遥感的发展。极化干涉SAR技术(Polarimetric SAR Interferometry,简称Pol In SAR)凭借其对不同高度散射中心的敏感性,在森林测高方面有着得天独厚的优势,因此对其展开研究具有重要意义。本文在PolInSAR理论基础上,分别通过双基线、极化相干层析、机器学习手段对森林高度进行了反演,并且与传统的物理模型精度进行了对比。主要内容和成果如下:(1)针对单基线P波段反演中的地面残余散射与时间失相干问题,提出了一种基于体积时间失相干(RVo G+Volume Temporal Decorrelation,简称RVo G+VTD)模型的双基线反演方法。该方法通过将不同基线之间同一极化机制的地体振幅比(Ground to Volumn scattering Ratio,简称GVR)作为约束两根基线的条件,采用查找表算法寻找地体振幅比差异最小的时候所对应的高度。这样可以避免单基线中的零地体比假设,进而获得较少地面残余散射影响的森林高度。与此同时,地面残余散射造成的沿相干线的一维模糊区间以及原点与体复相干连线的径向一维模糊区间会共同构成二维模糊区域。将基于RVo G+VTD时间失相干模型构建的解限制于该二维模糊区域内最终可以得到同时改善了地面残余散射与时间失相干影响的森林高度。研究结果表明地面残余散射与时间失相干造成的森林高度反演误差与垂直波数Kz与森林高度hv存在密切联系。因此,进一步利用模拟实验探究了森林高度反演误差如何在不同Kz与hv下随地体振幅比与时间失相干系数变化。与传统的三阶段反演方法在基线BL1(R~2=0.38,RMSE=6.76m)和BL2(R~2=0.45,RMSE=7.9m)与固定消光系数法在BL1(R~2=0.46,RMSE=5.88m)和BL2(R~2=0.47,RMSE=4.42m)上的应用效果相比,该方法可以得到较高的精度(R~2=0.6,RMSE=3.48m)。(2)为了减小森林垂直异质性给反演精度带来的误差,提出了一种基于树种信息的极化相干层析(Polarization Coherence Tomography,简称PCT)森林高度反演方法。该方法在树种信息的基础上利用PCT算法建立同一树种占比像元的垂直相对反射率,计算得到其相对反射率最大处所对应的层析高度,并以激光雷达(Light Detection And Ranging,简称Li DAR)所测高度作为基准计算其功率损耗,最终得到研究区的功率损耗分布。在单个像元的层析高度基础上根据对应的功率损耗补偿相应的损耗高度可得到包含树种结构信息的森林高度。研究结果表明苏格兰松树与挪威云杉的垂直相对反射率存在较大差异,挪威云杉的相位中心较高且相对反射率跨度较大。利用H100进行精度评价,采用该方法得到的精度与输入的传统三阶段法反演精度相比(R~2=0.35,RMSE=7.09m),经过功率补偿之后的高度由于考虑了不同树种的垂直结构,精度明显有了较大提升(R~2=0.51,RMSE=4.96m)。(3)利用随机森林算法探究了L和P波段不同基线相干区域相关属性在森林高度反演中的潜力。所选择训练特征分别描述了传感器以及地形、相干区域的位置和方向、最接近椭圆的维数以及相干区域形状和理论椭圆的相似性四个方面的特性。利用稀疏的Li DAR样点作为标签与特征建立关系从而应用至不同的区域。对所得到的结果分别从精确性、迁移性以及可解释性三个方面进行了阐释。研究结果表明相较于在机器学习中输入物理模型特征,所选择的特征能够在此基础上较大幅度提升精度。对于BL1来说,三阶段反演法与固定消光系数法输入特征基础上R~2分别提升了0.16、0.13,RMSE分别降低了0.36m、0.33m。对于BL2来说,三阶段反演法与固定消光系数法基础上R~2分别提升了0.15、0.13,RMSE分别降低了0.35m、0.3m。不同波段相比较时,L波段模型迁移应用效果相较于P波段更好,R~2可达到0.67,RMSE减小至1.27m。一种可能的解释是L波段的相干区域形状与冠层高度模型(Canopy Height Model,简称CHM)的线性相关性更高,并且在机器学习建模过程中重要性相较于其它特征更大。
其他文献
井中雷达是一种特殊的探地雷达,主要针对较深地层的探测而设计的,同样具有高效、无损的特点。在测井时发射瞬时脉冲,通过捕获反射的回波对地下进行探测,如今雷达测井数据的处理主要是对地下目标的初步判断,比如目标体的位置、裂缝的走势、异常体的特性等。随着资源探测、异常检测需求的提升,对于介电特性精确的反演也成了迫切需要。传统的反演是利用数值方法求解麦克斯韦方程实现的,但仍存在计算量大、反演结果精度低、严重依
创新是国家持续发展的源泉,是企业在市场保持竞争力的关键。由于企业创新是一种高风险的活动,研发过程较长,需要长期的投入,并且结果也不确定,因此企业创新活动在一定程度上受到这些因素的阻碍,所以如何通过合理的安排来促进企业创新成为当下的一个重要的议题。企业创新的驱动因素包括什么,其传导机制是什么,一直都是学术界所关心的问题,也是本文所要研究的问题。企业的创新活动通常是基于企业自身所拥有的资源,然而企业如
私募股权基金(PE)作为创新资本形成的主要载体,在推动形成双循环新发展格局背景下,功能作用更加凸显,依托雄厚的资金实力与专业的投资知识,一方面通过更深入的参与程度影响公司治理和经营管理水平,扮演积极监督者的角色;另一方面私募股权基金可能存在追求短期利益的短视行为。在私募股权基金对上市公司治理的影响方面,国内学者尚未得出一致结论。上市公司违规会严重扰乱市场秩序,既受到投资者和监管者重点关注,也是企业
善用“大思政课”,不仅要在课堂上讲,还要在社会生活中讲,“大思政课”“引进来”和“走出去”是深化高中思想政治活动型课堂改革的内在要求。明确高中思想政治课堂场域“大思政课”“引进来”与“走出去”的核心要义和重要遵循,探索将“大思政课”引进思政“小课堂”又走入社会“大课堂”的课堂转化机制,形成高中思想政治“小课堂”与“大思政课”在内外联动中螺旋上升的立体式发展形态,对增强高中思想政治课堂育人实效、深化
自首尔峰会决定将基础设施投资建设正式列入G20议程以来,各成员国意识到了互联互通的基础设施投资建设对推动整体经济的意义,纷纷加入了大力发展基础设施建设的行列。本文采用秩和比综合评价法构造基础设施绩效指标,更加全面地评估了一国基础设施的发展状况,利用2006年至2019年间的全球样本数据,对G20峰会议题是否能增进成员国基础设施绩效进行了考察。本文使用了PSM-DID模型,实证结果通过了相应检验,得
资产定价理论是金融学界和投资实践领域关注的热点。资本资产定价模型(CAPM)将资产的超额收益率和市场风险因素联系到了一起。Fama-French三因子模型作为对于单因子定价模型CAPM的拓展则更进一步地关注到了股票市值和价值方面的因素。但是针对美国股市构建出来的经验模型在中国股市的运用中存在诸多有效性不足的问题(贺炎林(2008),田利辉等(2014),欧阳志刚和李飞(2016))。后续的实证研究
新形势下,随着我国社会经济建设的快速发展,国家对高职院校人才培育的教育教学理念发展也进行了深入的改革。与传统高职院校的教学思路和教育理念相比,现代高职院校教育改革要求充分融入“大思政课”的教育思想,从思想层面、心理层面、道德价值观层面提升高职院校学生的整体综合素养和个人思想意志。将“大思政课”深刻的教育内涵应用到高职院校的人才培育理念当中,提升当代高职院校学生的社会责任感、自我价值、家国情况的思想
随着贸易自由化的不断发展,全球化分工生产已经占据了国际贸易中的主导地位,而中国已成为了全球价值链中重要的一环。但是长期以来中国所出口的产品规模较大但技术含量不高,所以整体出口的国内附加值也较低,这就反映出中国目前还处于全球价值链中的中低端水平。为了推进贸易的转型与升级,并帮助中国企业提升在国际市场上的实际竞争力,中国政府制定了一系列有效政策,包括提供政府补贴来激励企业开展研发创新并进行产业结构的升
当今世界服务贸易正快速发展,并在参与国际经济循环和全球价值链分工中发挥着越来越重要的作用,是赋能经济增长的重要动力和构建新发展格局的坚实基础。发展中国家由于经济发展落后,服务贸易发展较晚且逆差较大,服务贸易结构较单一,推动服务贸易“量质齐升”发展仍有较长的路要走。作为制度建设中重要一项的知识产权保护,其对技术创新的激励制度保障作用不容忽视。尤其在信息技术发展和服务贸易数字化背景下,知识产权保护制度
中国人口老龄化不断加剧,为应对未来日益紧迫的养老难题,我国大力发展养老保障三支柱体系。但目前社会养老金替代率持续下行,企业年金长期缺位,商业养老保险作为养老金的第三支柱发展潜力巨大。我国中老年家庭拥有的社会财富和资产多,通过合理配置家庭资产,适当投资风险金融资产,可以提高家庭消费效用,为晚年生活提供更高水平保障,同时促进整体经济增长,缓解社会养老压力。商业养老保险一方面对家庭预防性储蓄有替代作用,