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基于FY-4A卫星数据反演气溶胶光学厚度及分析应用 认领 引用 被引量：12
1
作者 许梦婕 鲍艳松 +2 位作者 许丹 陆其峰 张兴赢 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期5162-5168,共7页
风云四号A星(FY-4A)是我国新一代静止气象卫星,多通道扫描成像辐射计(AGRI)是风云四号静止气象卫星的主要载荷之一.为探究FY4A数据用于气溶胶光学厚度(AOD)反演的可行性,基于FY-4A/AGRI数据,利用暗像元算法对2019年2月23~26日及10月27~3... 风云四号A星(FY-4A)是我国新一代静止气象卫星,多通道扫描成像辐射计(AGRI)是风云四号静止气象卫星的主要载荷之一.为探究FY4A数据用于气溶胶光学厚度(AOD)反演的可行性,基于FY-4A/AGRI数据,利用暗像元算法对2019年2月23~26日及10月27~30日京津冀地区AOD进行反演研究,并与AERONET地基观测AOD数据进行了对比分析.结果表明,基于FY-4A数据及构建响应函数库,通过暗像元方法能较好的反演出京津冀地区气溶胶空间分布;AOD主要的高值区体现在京津冀中南部地区并向周边郊区逐渐降低,在AOD值较大时此特征较为明显;将反演值与同期AERONET地基观测数据对比验证,相关系数达到0.869,均方根误差为0.221,表明AOD反演值与观测值吻合较好,FY-4A卫星数据反演AOD具有一定可行性. 展开更多
关键词 气溶胶光学厚度 暗像元算法 FY-4A/AGRI AERONET
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FY-3A/MERSI、MODIS C5.1和C6气溶胶光学厚度产品在中国区域与地面观测站点的对比分析 认领 引用 被引量：13
2
作者 唐维尧 鲍艳松 +2 位作者 张兴赢 刘辉 朱柳桦 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期449-460,共12页
准确获取气溶胶光学厚度对于气候变化研究和大气环境监测具有重要意义。通过波长插值和时空匹配方法,利用气溶胶自动观测站网(AERONET)观测的气溶胶光学厚度(AOD)对风云3A/中分辨率光谱成像仪(FY-3A/MERSI)、Terra(Aqua)/MODIS的C5.1(Co... 准确获取气溶胶光学厚度对于气候变化研究和大气环境监测具有重要意义。通过波长插值和时空匹配方法,利用气溶胶自动观测站网(AERONET)观测的气溶胶光学厚度(AOD)对风云3A/中分辨率光谱成像仪(FY-3A/MERSI)、Terra(Aqua)/MODIS的C5.1(Collections 5.1)和C6(Collections 6)气溶胶光学厚度产品在中国区域的反演精度进行验证分析。结合一次发生在中国境内的沙尘天气与一次严重雾霾天气个例,分析上述卫星气溶胶光学厚度的分布特征。研究结果表明,(1)FY-3A/MERSI AOD的反演精度较高(R=0.887,RMSE=0.234),其值低于AERONET的观测值(Bias=-0.293)。(2)在不同的下垫面下,各种卫星暗像元算法AOD产品反演精度有差异,植被覆盖情况越好,反演精度越高,而植被很少的地区,即亮地表甚至没有反演值。(3)MODIS C5.1深蓝算法产品能在亮地表地区反演AOD,但效果不佳。MODIS C6中的深蓝算法产品在不同下垫面的反演精度都很高(RMSE为0.096—0.127)。(4)在不同季节的对比中,各种卫星AOD产品在夏季的反演精度最差,而反演最好的季节各有不同。(5)在一次沙尘天气污染与一次严重雾霾天气个例中,中国西部与北部区域,MODIS C6深蓝算法AOD的监测效果优于其他算法AOD;MERSI AOD产品在此区域的分布不连续。总体而言,MODIS C6AOD分布比MODIS C5.1产品连续,MODIS 3km产品在相同区域的AOD值高于其他产品。以上结论可为卫星AOD产品在中国区域的使用提供参考。 展开更多
关键词 暗像元算法 深蓝算法 气溶胶自动观测站网 MERSI MODIS
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高分一号数据的气溶胶光学厚度反演和验证 认领 引用 被引量：11
3
作者 许研 张炜 +1 位作者 司一丹 李莘莘 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2016年第5期60-65,共6页
针对高分辨率卫星遥感反演气溶胶光学厚度地表噪声难以分离的问题,利用国产"高分一号"(GF-1)的数据特点,提出了一种气溶胶光学厚度反演方法和处理流程。该方法分别基于暗像元和深蓝算法去除了浓密植被和城市亮目标地区的地表... 针对高分辨率卫星遥感反演气溶胶光学厚度地表噪声难以分离的问题,利用国产"高分一号"(GF-1)的数据特点,提出了一种气溶胶光学厚度反演方法和处理流程。该方法分别基于暗像元和深蓝算法去除了浓密植被和城市亮目标地区的地表贡献,并应用于我国污染较为严重的京津冀、长三角、珠三角等示范区域。利用北京、杭州、香港AERONET地基观测数据,对GF-1反演得到的气溶胶光学厚度进行验证,结果表明:气溶胶高值均集中在三大区域工业排放大和人类活动密集的核心城市,年均光学厚度值在1左右。卫星和地基的相关性总体较好,三大区域的相关系数分别达到了0.71、0.55、0.54。受云识别、亮地表覆盖和气溶胶模式假设等影响,GF-1反演的气溶胶光学厚度存在一定程度的偏差。 展开更多
关键词 高分一号 暗像元算法 深蓝算法 气溶胶光学厚度 反演 AERONET
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改进暗通道方法的水下强散射介质目标探测 认领 引用 被引量：4
4
作者 梁天全 张晓云 +3 位作者 段朋 于会山 张保华 汤庆新 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期92-97,共6页
针对水下场景目标探测图像质量退化问题,提出了一种自适应计算水体衰减系数暗通道融合多尺度Retinex(Multi-scale Retinex,MSR)的复原算法,有效实现了水下目标的复原。通过搭建的水下成像测量装置,借助成像系统获取水下模拟环境的探测图... 针对水下场景目标探测图像质量退化问题,提出了一种自适应计算水体衰减系数暗通道融合多尺度Retinex(Multi-scale Retinex,MSR)的复原算法,有效实现了水下目标的复原。通过搭建的水下成像测量装置,借助成像系统获取水下模拟环境的探测图像,对水下探测图像按照算法流程图逐步处理,得到了有效复原水下目标辐射信息的图像。为客观评价算法的效果,采用对比度、平均梯度与信息熵作为定量评价指标因子,对该算法与常规三种算法进行了定量对比研究,结果表明,该算法处理结果各项定量评价指标因子均优于选取的对比算法。研究结果为水下目标探测提供了基础理论探索方法,对水下目标探测实施开展具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 水下目标 暗通道算法 目标探测 定量评价 MSR
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利用GF-4 PMS数据反演城市地区气溶胶光学厚度 认领 引用 被引量：4
5
作者 王艳莉 周斌 +3 位作者 应航 于之锋 张琳琳 宿鑫 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2019年第3期564-570,共7页
高分四号是我国发射的第一颗地球同步轨道卫星,具有较高的空间分辨率及快速重复成像能力,在城市大气环境的高动态监测方面拥有较大的应用潜力。针对城市地区地表反射率高、地表类型复杂,传统的单一算法较难实现大气气溶胶光学厚度有效... 高分四号是我国发射的第一颗地球同步轨道卫星,具有较高的空间分辨率及快速重复成像能力,在城市大气环境的高动态监测方面拥有较大的应用潜力。针对城市地区地表反射率高、地表类型复杂,传统的单一算法较难实现大气气溶胶光学厚度有效反演等问题,以北京市为研究区,使用了一种暗目标法和地表反射率数据库相结合的方法,分别对2017年5月25日和10月5日两个时相的气溶胶光学厚度进行了估算。结果表明,该方法能够有效实现城市暗目标区和亮目标区的气溶胶反演,且与MODIS标准陆地气溶胶产品及AERONET站点地面观测数值较为一致,相关系数超过了 0.9。 展开更多
关键词 GF-4PMS 暗目标算法 地表反射率数据库 气溶胶光学厚度
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资源一号04星WFI数据气溶胶反演与验证——以北京市及北京周边地区为例 认领 引用 被引量：4
6
作者 丁宇 汪小钦 王峰 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2020年第3期85-91,共7页
相比目前常用的传感器,资源一号04星(CBERS04)WFI传感器具有较优的时间分辨率、空间分辨率和幅宽优势,对区域气溶胶遥感估算具有较大的应用潜力。针对WFI数据,结合暗像元法和深蓝算法,构建动态查找表参与辐射传输计算,有效地反演出复杂... 相比目前常用的传感器,资源一号04星(CBERS04)WFI传感器具有较优的时间分辨率、空间分辨率和幅宽优势,对区域气溶胶遥感估算具有较大的应用潜力。针对WFI数据,结合暗像元法和深蓝算法,构建动态查找表参与辐射传输计算,有效地反演出复杂地表上空的气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)。结果表明,所提出的构建动态查找表并集成暗像元法和深蓝算法的方法,能较好地反映实际气溶胶分布情况;基于WFI反演的AOD空间分布与MODIS气溶胶产品基本一致,但具有更广的空间分布,更能反映区域AOD的分布细节;与AERONET站点AOD值间具有显著相关性(r>0.94),且67%的反演结果位于误差区间以内,但低值AOD容易出现高估现象。 展开更多
关键词 资源一号04星 WFI传感器 暗像元法 深蓝算法 气溶胶光学厚度 动态查找表
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基于模拟雾天遥感数据集的飞机目标检测研究 认领 引用 被引量：7
7
作者 院老虎 翟柯嘉 +1 位作者 张泽鹏 宋瑞 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2021年第3期77-84,共8页
由于缺乏大规模的雾天飞机目标遥感数据集,现有的目标检测方法难以在雾天条件下实现高精度的目标识别和定位任务。针对这一问题,提出了一种雾天条件下飞机目标检测方法,该方法结合了暗通道先验算法和Faster R⁃CNN(Faster Regions with C... 由于缺乏大规模的雾天飞机目标遥感数据集,现有的目标检测方法难以在雾天条件下实现高精度的目标识别和定位任务。针对这一问题,提出了一种雾天条件下飞机目标检测方法,该方法结合了暗通道先验算法和Faster R⁃CNN(Faster Regions with Convolutional Neural Network Features)模型。首先,随机选取少量飞机目标原始图像,通过图像处理数据增强法扩展原始图像遥感数据集。其次,利用暗通道先验算法计算真实雾气图像的透射率值,并将其移植到原始图像中,生成雾气模拟的遥感数据集。最后,使用创建的数据集训练Faster R⁃CNN网络模型以完成飞机目标的识别和定位任务。实验结果表明,与原始数据集相比,该数据集在轻雾和浓雾状态下的检测性能都有明显提高,证明了所提数据集对于雾天环境下飞机目标检测的有效性和实用性。 展开更多
关键词 目标检测 暗通道先验算法 图像处理 雾气模拟 数据集
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基于clear-SSD的单点多盒飞机目标检测天气适用性 认领 引用 被引量：6
8
作者 詹成祥 孟庆岩 +2 位作者 安健健 胡蝶 杨天梁 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第31期12717-12723,共7页
目前遥感影像目标检测算法大多针对良好天气,一旦出现雾霾,则必然影响检测效果。为使目标在良好天气或雾天条件下均能有较优的检测精度,必须提高模型适用性,以飞机检测为例,提出一种基于影像处理的clear-SSD(sigle shot multibox detect... 目前遥感影像目标检测算法大多针对良好天气,一旦出现雾霾,则必然影响检测效果。为使目标在良好天气或雾天条件下均能有较优的检测精度,必须提高模型适用性,以飞机检测为例,提出一种基于影像处理的clear-SSD(sigle shot multibox detector)模型。该模型在SSD检测算法前增加了影像处理算法,即先对待检测的遥感影像进行清晰化处理,再通过SSD检测算法提取影像中的飞机。比较不同清晰化算法对检测精度的提升效果,选择适用性最优的算法作为模型前端。备选清晰化算法包括暗通道、高斯同态滤波及线性同态滤波。研究表明,三种清晰化算法对精度均有改善,其中高斯同态滤波的适用性最优,平均检测精度达到0.9843,比原始SSD模型提高了0.043,因此,将高斯同态滤波作为clear-SSD模型的影像处理部分。 展开更多
关键词 深度学习 目标检测 清晰化算法 暗通道 同态滤波
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一种基于FY3D/MERSI2的AOD遥感反演方法 认领 引用 被引量：4
9
作者 陈辉 厉青 +3 位作者 王中挺 马鹏飞 李营 赵爱梅 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2020年第9期1887-1896,共10页
针对目前国产卫星对气溶胶遥感监测应用较少的情况,本研究综合暗象元和SARA算法优势,基于FY-3D MERSI2数据构建了一套气溶胶光学厚度(Aerial Optical Depth,AOD)快速遥感反演方法。首先,引入了传统暗象元算法中的地表反射率经验关系,然... 针对目前国产卫星对气溶胶遥感监测应用较少的情况,本研究综合暗象元和SARA算法优势,基于FY-3D MERSI2数据构建了一套气溶胶光学厚度(Aerial Optical Depth,AOD)快速遥感反演方法。首先,引入了传统暗象元算法中的地表反射率经验关系,然后利用AERONET长时间序列的地基观测数据,构建了红波段和蓝波段气溶胶光学厚度、不对称因子和单次散射率之间的关系,最后利用MOD04和AERONET的AOD产品对研究反演结果进行了验证和评估分析。结果发现:①本研究反演的AOD不仅保持了与MODIS的气溶胶产品空间分布的一致性,而且合理地呈现了AOD的高值分布,改进了MOD04气溶胶产品在云和亮目标方面反演缺失问题;②利用AERONET地基观测结果对本研究获取的MERSI2的AOD反演结果进行了对比分析,发现二者具有较高的线性相关性,蓝波段AOD线性相关系数超过0.85;③利用MERSI2数据完整地捕捉到了2018年3月9—14日京津冀及周边区域的一次重污染过程中气溶胶时空分布变化情况,这也说明了FY3D卫星具备良好的气溶胶遥感监测能力,为我国灰霾监测和预警提供参考依据。本研究对大力发展国产卫星在大气环境遥感的应用有重要参考意义。 展开更多
关键词 高分辨率遥感FY3D/MERSI 气溶胶光学厚度 简化的气溶胶遥感反演算法 暗象元 遥感反演 AERONET 地表反射率 对比验证
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基于DMSANet-YOLOv7的雾霾下绝缘子缺陷实时检测方法 认领 引用 被引量：9
10
作者 王海群 王康 《无线电工程》 2024年第6期1431-1439,共9页
针对复杂环境与雾霾天气下绝缘子缺陷过小,传统目标检测算法难以识别造成误检、漏检等情况,提出一种以YOLOv7为基础模型并改进的缺陷检测算法。在图像预处理部分采用暗通道先验去雾算法,提高模型对特征的可分辨性与鲁棒性;为提高模型特... 针对复杂环境与雾霾天气下绝缘子缺陷过小,传统目标检测算法难以识别造成误检、漏检等情况,提出一种以YOLOv7为基础模型并改进的缺陷检测算法。在图像预处理部分采用暗通道先验去雾算法,提高模型对特征的可分辨性与鲁棒性;为提高模型特征提取能力和识别小目标能力,在主干网络结构后端引入双重多尺度注意力机制(Dual Multi Scale Attention Network,DMSANet);为减小模型尺寸,提高模型识别速度,采用基于SwinTransformer改进的C3模块替代E-ELAN模块;在预测部分使用Wise-IOU损失函数,提高模型收敛效率。实验结果表明,DMSANet-YOLOv7算法相较于原YOLOv7算法平均准确率、准确率以及召回率分别提高6.3%、7.9%、12.3%,单张图片检测速度达到12.3 ms,参数量为37.7 M。在提高检测精度的同时确保检测速度和性能的平衡,能够更好地搭载至无人机及其他平台,满足绝缘子及其缺陷的实时动态检测需求。 展开更多
关键词 绝缘子缺陷 目标检测 注意力机制 YOLOv7 暗通道先验去雾算法
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基于改进YOLOv5的复杂环境下火灾检测方法 认领 引用 被引量：3
11
作者 崔志亮 曹苏群 《电脑与信息技术》 2024年第1期23-27,46,共5页
针对复杂环境中粉尘分布不均造成视频图像失真,检测精度低等问题,提出了一种基于改进YOLOv5的复杂环境下火灾检测方法。首先,采用改进的暗通道先验去雾算法对采集的火灾图像进行去雾处理,提高复杂环境下火灾视频图像的识别精度;其次,在Y... 针对复杂环境中粉尘分布不均造成视频图像失真,检测精度低等问题,提出了一种基于改进YOLOv5的复杂环境下火灾检测方法。首先,采用改进的暗通道先验去雾算法对采集的火灾图像进行去雾处理,提高复杂环境下火灾视频图像的识别精度;其次,在YOLOv5网络模型框架中引入CA(Coordinate Attention)注意力机制,提升火焰特征,抑制其他无用特征,提高火灾检测的效率和准确性;最后,为解决YOLOv5对小目标检测效果不好的问题,在YOLOv5的特征融合部分增加小目标检测层,提升对小目标检测的能力。实验结果表明:改进后的YOLOv5网络模型精度达到80.5%,相比于原始YOLOv5网络模型精度提升4.2%,同时,改进后的YOLOv5网络模型对小目标检测精度更高,有效提高了复杂环境下火灾识别准确率。 展开更多
关键词 复杂环境 火焰检测 暗通道去雾算法 注意力机制 小目标检测层
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基于改进的YOLOv7与暗通道算法的图像检测 认领 引用 被引量：1
12
作者 水卯瑞 《信息与电脑》 2023年第10期76-78,共3页
随着计算机视觉技术的快速发展,目标检测在安防和无人驾驶等领域广泛应用。然而,在复杂环境下如雾气天气,目标检测面临许多挑战。针对一阶段检测算法YOLOv7在雾气条件下的图像处理表现不佳的问题,提出一种基于改进的YOLOv7与暗通道算法... 随着计算机视觉技术的快速发展,目标检测在安防和无人驾驶等领域广泛应用。然而,在复杂环境下如雾气天气,目标检测面临许多挑战。针对一阶段检测算法YOLOv7在雾气条件下的图像处理表现不佳的问题,提出一种基于改进的YOLOv7与暗通道算法相结合的目标检测方法。首先,通过对采集的图像进行暗通道处理以提取特征,缓解雾天气下图像质量退化的问题,以及由于背景层过深导致的小目标或其他目标特征不够显著的问题。其次,对原始YOLOv7网络添加小目标层,以提高网络对小目标的检测效果。最后,在backbone模块中引入卷积注意力机制模块(Convolutional Block Attention Module,CBAM),以增强网络对图像前景和上下文信息的敏感性。实验结果显示,该网络在较模糊目标和小目标识别方面表现良好。 展开更多
关键词 目标识别 YOLOv7算法 暗通道算法
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基于风云四号B星AGRI数据的海洋气溶胶反演算法研究(特邀) 认领 引用
13
作者 郭世娇 杨磊库 +6 位作者 司一丹 陈林 陈爽 裴鑫 刘佳昱 樊依哲 王宇轩 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第6期208-221,共14页
风云四号B星(FY-4B)搭载的先进静止轨道辐射成像仪(AGRI)具备气溶胶反演能力。为提升AGRI数据在海洋气溶胶反演中的应用潜力,基于中分辨率成像光谱仪(MODIS)暗目标(DT)算法思想,针对AGRI传感器缺失的0.55μm、1.24μm波段设置及空间分... 风云四号B星(FY-4B)搭载的先进静止轨道辐射成像仪(AGRI)具备气溶胶反演能力。为提升AGRI数据在海洋气溶胶反演中的应用潜力,基于中分辨率成像光谱仪(MODIS)暗目标(DT)算法思想,针对AGRI传感器缺失的0.55μm、1.24μm波段设置及空间分辨率特性,提出了海洋气溶胶反演的改进算法。一方面,设计了一种沉淀物掩膜方法,以实现与MODIS DT算法相当的掩膜效果;另一方面,构建了适用于AGRI的查找表,通过优化拟合误差计算逻辑,减少波段缺失对反演结果的影响。2023年的AGRI数据反演测试结果表明:AGRI单景反演结果与MODIS DT产品具有较好的一致性,相关系数达到0.90以上,且反演有效值高于FY-4B AGRI官方产品(OCA);月平均空间分布趋势与MODIS DT产品的一致性较好,有效改善了OCA产品数值普遍偏低及空间变化不显著的问题。基于地基站点的验证结果表明,AGRI反演结果与地基观测值的相关系数达到0.867,落入期望误差范围内点数的比例为77.58%,超过67%的比例要求,整体性能优于官方OCA产品。研究结果表明,针对FY-4B AGRI数据的改进算法具有较好的适用性和验证精度,可为风云卫星海洋气溶胶业务化产品研发及高时间分辨率气溶胶动态监测提供算法支撑。 展开更多
关键词 风云四号B星 先进静止轨道辐射成像仪 海洋 气溶胶光学厚度 暗目标算法
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高分四号遥感数据在环境监测中的应用研究 认领 引用
14
作者 魏宝安 关雷 曹景庆 《测绘与空间地理信息》 2021年第S1期45-48,共4页
高分四号遥感卫星能够获取全色、多光谱以及中波红外谱段的卫星影像。农作废弃物焚烧较大程度上影响了空气的质量,威胁人们的健康。农业废弃物焚烧所产生的雾霾、粉尘等汇聚到空气中形成气溶胶。气溶胶的厚度是测量空气质量的一项重要... 高分四号遥感卫星能够获取全色、多光谱以及中波红外谱段的卫星影像。农作废弃物焚烧较大程度上影响了空气的质量,威胁人们的健康。农业废弃物焚烧所产生的雾霾、粉尘等汇聚到空气中形成气溶胶。气溶胶的厚度是测量空气质量的一项重要参数。高分四号遥感卫星所具有的空间范围大、获取卫星影像高效以及中波红外火点敏感的特点可较好地解决当前农业废弃物焚烧与雾霾监测能力不足的情况。本文对高分四号卫星数据进行分析与处理,进行了火点提取及气溶胶反演。 展开更多
关键词 农业废弃物焚烧 高分四号 中波红外 气溶胶 暗像元法
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