【摘 要】
:
遥感全天候地表温度产品因不受云雾覆盖影响、长时间序列等优点被广泛应用于气候变化、灾害防控等研究,在青藏高原冰川地区等多云雾地区具有很高的应用潜力和价值。然而目前遥感全天候地表温度产品的空间分辨率多为1 km中空间分辨率,在诸如冰川泥石流等较为精细化的灾害监测中面临空间分辨率不足的问题,进而影响了地表温度的进一步应用。为了提高遥感全天候地表温度产品在青藏高原冰川地区的空间分辨率,本文开展的主要研究工
【基金项目】
:
国家重点研发计划课题《复杂山区泥石流监测预警技术装备集成与示范》(2018YFC1505205); 国家自然科学基金项目《多源遥感协同下的全天候地表温度反演方法》(41871241)
论文部分内容阅读
遥感全天候地表温度产品因不受云雾覆盖影响、长时间序列等优点被广泛应用于气候变化、灾害防控等研究,在青藏高原冰川地区等多云雾地区具有很高的应用潜力和价值。然而目前遥感全天候地表温度产品的空间分辨率多为1 km中空间分辨率,在诸如冰川泥石流等较为精细化的灾害监测中面临空间分辨率不足的问题,进而影响了地表温度的进一步应用。为了提高遥感全天候地表温度产品在青藏高原冰川地区的空间分辨率,本文开展的主要研究工作如下:(1)针对青藏高原冰川地区,构建用于生成250 m全天候地表温度的降尺度模型。本文通过分析全天候地表温度与其时空影响因子高程、地表覆盖类型、植被指数、积雪指数、地表反射率等数据之间的关系,构建了全天候地表温度的降尺度模型,将全天候地表温度产品的空间分辨率由1 km提升至250 m,并对比了模型中所使用的多种线性、机器学习回归算法的精度表现。通过地面站点实测数据进行验证与方法对比,结果表明Light GBM机器学习方法的精度最高,通过该方法生成的250 m地表温度在站点处的RMSE白天与夜间分别为2.25 K、2.16 K左右,较原始1 km地表温度产品(TRIMS LST-TP)精度提升约0.3 K。图像质量指数的评价结果表明通过降尺度方法生成的地表温度不仅获得了大量的细节热信息,而且在空间格局和幅值上与原始1 km地表温度保持了高度的一致性。(2)在由降尺度方法生成的250 m全天候地表温度的基础上,构建用于生成100 m以及更高空间分辨率全天候地表温度的降尺度模型,并将该模型的应用范围扩展至整个青藏高原地区。进一步提升250 m全天候地表温度的空间分辨率时面临可使用的地表温度影响因子大量减少的问题,为此本文分析了在250 m空间分辨率下高程、坡度坡向、地表覆盖类型与地表温度的关系,重新构建了100 m及更高空间分辨率全天候地表温度降尺度模型,将全天候地表温度产品的空间分辨率由250 m提升至100 m与30 m。通过地面站点实测数据进行验证与方法对比,结果表明Light GBM机器学习方法的精度依然是最高的,通过该方法生成的100 m与30 m地表温度在站点处的RMSE白天与夜间分别为2.01 K、2.04 K左右。图像质量指数的评价结果表明100 m与30 m地表温度在250 m地表温度的基础上再次获得了大量的空间细节信息,并且在空间格局和幅值上保持了高度的一致性。此外本文选取了青藏高原另外三个典型区域进行降尺度分析,以验证提出的降尺度方法能否应用于青藏高原的其他地区。验证结果表明,通过降尺度方法生成的250 m、100 m与30 m全天候地表温度在站点处的RMSE白天分别为3.08 K、2.91 K左右,夜间分别为2.7 K、2.69 K左右。因此本文构建的全天候地表温度降尺度模型能够有效地应用于青藏高原大多数地区的地表温度降尺度过程。(3)对生成的250 m全天候地表温度进行时序分析,并分析了该地区的冰川泥石流灾害与全天候地表温度之间的关系。本文通过线性趋势分析方法对2003年至2019年青藏高原冰川地区的全天候地表温度时空变化进行精细化分析。结果表明该地区80%以上的区域近20年内都处于升温趋势,在白天与夜间的平均升温趋势分别为0.13 K、0.06 K每年。地表温度的空间分布主要受地形的影响,在山脉顶端温度低,山沟底部温度高。本文结合全天候地表温度与降水数据对冰川泥石流的发生条件进行研究,分析结果表明持续不断的高温、连续多次的降水、以及突变的地表温度都可能导致冰川泥石流灾害的发生。本文构建的用于生成青藏高原冰川地区高分辨率全天候地表温度的降尺度模型在保持较高精度与图像质量的同时将全天候地表温度的空间分辨率由1 km提升至100 m以及更高的空间分辨率,为该地区精细化的冰川泥石流灾害防控等研究提供了可靠的高分辨率地表温度数据。探讨了青藏高原冰川地区高分辨率全天候地表温度的时序变化,及其对冰川泥石流的影响。研究结果对青藏高原冰川地区高分辨率全天候地表温度生成和灾害监测具有一定的意义。
其他文献
近年来,微电子和低功耗的技术发展助力了物联网系统的进步,计算密集型应用出现爆炸式增长,如无人驾驶、增强现实等,这要求网络基础设施能够提供更低的时延和更强的计算能力。多项研究表明,边缘计算是必不可少且极具前景的解决方案。边缘计算提出崭新的云-边-端架构,在离终端设备更近的地方部署服务器,从而显著减少了用户时延、网络带宽压力和云计算中心存储计算压力。在边缘计算系统架构中,有许多工作研究了静态边缘机制,
径流时间序列是一种具有代表性的时间序列,对其进行相关分析研究已有很多先例,并取得了不错的结果。然而径流时间序列受到多种复杂因素综合影响,使用传统方法不足以分析其中含有的丰富信息,而且也不能进行高效精准的预测,但是径流又对生产生活具有重大影响。所以,对于提升径流预测精度,需要引入新的预测方法、改善预测流程、提高模型预测能力迫在眉睫。本文在对某流域的河段站点上,选取有代表性的位于该流域上下游的A、B两
在新冠疫情防控期间,人脸识别在病毒流调、无接触通行、目标追踪等方面发挥出重要作用,但此类复杂的自然场景伴有诸多干扰因素,阻碍了识别性能的进一步提升。本文将研究在自然场景下如何改善跨姿态人脸识别任务的表现。该问题面临如下挑战:(1)相比于光照、表情等因素,姿态变化更容易引起自遮挡和外观扭曲等问题,使得原本处于人脸中心区域的显著特征有所缺失,进而发生一种现象:相比于类间差异(即不同对象之间的特征差异)
当前,智能医疗领域由于其旺盛的需求及庞大的发展潜力,成为了人工智能技术重点研发和应用的方向。本文拟针对三维膝关节核磁共振图像中前叉韧带疾病的诊断进行研究,算法框架包括一个前叉韧带病灶区域检测模块,以及一个前叉韧带撕裂程度病理分级模块。在病灶检测模块中,本文建立了以三维卷积核为基础的卷积神经网络,对三维图像中的空间特征和结构特征进行了充分提取;考虑到医疗图像中病灶点尺寸较为固定,因此在训练网络之前先
在云计算不断发展中,软件服务化趋势越加明显,用户通过网络即可使用应用提供的服务,服务慢慢变成应用构建基础,成为云产品的基本形态。FaaS(Function as a Service)以函数为单元提供服务,符合云发展的趋势,并且作为一种新型计算方式成为了云计算未来发展的一个方向。FaaS的出现使用户专心于编写和上传核心的业务代码,由FaaS负责创建和维护相应的计算、存储、网络等资源。用户完成编写并上
根据某篇目标论文寻找相似论文,是科研人员的常见需求,学术论文推荐系统能够帮助科研人员从快速增加的海量学术大数据中过滤提取有效信息。推荐算法是推荐系统的主要研究对象之一,不同的推荐算法适用于不同的数据。学术论文包含多属性特征,既可以使用基于文本特征的推荐算法,也可以根据引文、共引等信息构建同构网络、根据文章、作者、机构等信息构建异构网络,对网络使用基于图特征的推荐算法。现有的论文推荐方法存在许多问题
近年来,随着经济、科技、医疗等的快速发展,在世界范围内,人口数量持续上升。每逢节假日,在旅游景点、购物商场、交通枢纽等公共场所均会出现大量人群聚集的情况,一旦发生异常情况,极容易发生踩踏事故,导致人员伤亡。如果能使用架设在公共场所的监控设备进行实时的人数检测和预警,便能够有效地避免事故的发生。这使得使用监控摄像头进行人群计数成为计算机视觉领域的一个研究热点。此外,人群计数还有更多广泛的应用,例如公
无人机作为一种利用无线电方式控制指挥的无人设备,其控制准确性极大依赖于通信信号的强弱,在复杂场景下容易出现指挥控制困难、设备不兼容、数据传输容易被干扰等情况。因此,需要寻找一种更高效、兼容性更好、更安全的人机交互方法。随着深度学习的发展,出现越来越多的算法来解决在人机交互领域的动作识别问题。但多数方法采用图像+光流的形式进行联合训练,计算成本巨大,且容易受到浅层视觉特征的影响。本文基于姿态检测算法
井间电磁探测是在单井基础上发展起来的一种低频远探测方式,发射端采用磁偶极子源以一定的频率发射电磁波信号,并在相距一百甚至几百米的接收端,对信号进行接收和采集。井间电磁成像是根据接收端获取信号波形的幅度和相位等信息,通过反演迭代得到井间地层电阻率的分布。本文利用积分方程数值模拟的方法对地层电阻率分布进行建模分析,得到井间电磁场响应。然后对各个接收点电磁信号分析研究,分析电阻率变化以及电阻率对比度对电
目前语音识别技术中运用较成熟的高斯混合-隐马尔科夫模型(Gauss MixedModel and Hidden Markov Model,GMM-HMM),其结构简单,实现方便,小数据下训练速度较快。但随着语料库的增大,及语音识别精度的要求变高,GMM-HMM难以穷举所有的文字关系,导致其对数据的适应性差,识别效果不够好,且传统模型使用解析语音的音素信号序列与对应文字进行训练,需对齐语料语音与文字