国家自然科学基金(40771155)
- 作品数：33 被引量：355H指数：13
- 相关作者：刘湘南刘家福刘美玲曹仕梁雨华更多>>
- 相关机构：中国地质大学（北京）吉林师范大学北京师范大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术环境科学与工程天文地球更多>>
- 基于高光谱分形分析的水稻镉污染动态监测被引量：3
- 2011年
- 水稻中过量镉会影响叶绿素含量和细胞结构,进而改变水稻在光谱维上的特征表现。利用长春郊区实测大田水稻高光谱数据和同步测量的土壤、水稻生化参数,系统分析水稻冠层光谱曲线的分形特征及不同镉污染胁迫程度下光谱分维与两类光谱指数的变化情况,构建光谱分维、光谱指数与水稻叶片镉浓度的空间分布图,探讨光谱分维与光谱指数在提取镉污染胁迫等级信息中的相互关系及物理机制。研究表明,光谱分维相对于光谱指数能够更好地综合反映镉污染胁迫下水稻生理特征参数的变化,因而为有效地大范围动态监测水稻镉污染提供诊断依据。
- 金铭刘湘南
- 关键词：高光谱遥感光谱指数
- 基于高光谱高频组份分形特征的水稻铅胁迫评估被引量：11
- 2011年
- 通过研究铅污染胁迫下水稻的光谱高频组份的分维数来诊断水稻铅污染胁迫水平。根据实验区水稻冠层实测ASD高光谱数据和同步获取的农田土壤重金属含量数据,利用Daubechies小波系中的"Db5"母小波对水稻的350—1300nm波段范围进行小波分解得到第5层高频组份(d5),并采用盒维法计算d5的分维数,最后采用模糊数学建立d5的分维数与污染胁迫水平的数学模型。结果表明:d5能有效地探测到铅污染胁迫的光谱弱信息,并实现不同污染水平水稻高光谱信号的分离;d5分维数在同一污染水平的年际相对变化率小于4%,不同污染水平的区分度大于75%,即高、中和低污染水平水稻高光谱d5分维数的86.7%、75%和91.7%分别集中在1.160—1.200,1.220—1.275和1.280—1.320三个区间;采用升(降)半梯形分布的隶属度函数建立水稻高光谱d5分维数与其污染胁迫水平的数学模型,并进行了模型精度检验,其判别精度大于90%。小波变换、分形分析和模糊数学三者相结合有效地实现了光谱弱信息提取、度量及建模,达到水稻重金属污染胁迫状况监测的目的,也为作物其他环境胁迫弱信息的动态识别与精确度量提供借鉴意义。
- 刘美玲刘湘南曹仕李婷吴伶
- 关键词：高光谱遥感小波变换隶属度函数水稻
- SCS模型及其研究进展被引量：76
- 2010年
- 流域水文模型主要用于模拟流域上发生的水文过程,美国水土保持局提出的SCS模型是目前广泛应用的地表径流模型之一。SCS模型具有结构简单、所需参数少、对观测数据的要求不严格等特点,能够客观描述不同土地利用方式、土壤类型、前期土壤含水量及降水条件下的地表径流过程,对于小面积集水区径流预报具有较强的能力。介绍了SCS模型的基本原理,从模型应用、发展与改进等角度对SCS模型的研究进行了回顾与总结。指出了SCS模型在时空尺度、预报精度等方面尚存的问题。最后,对SCS模型的发展趋势进行了展望,以期为我国的地表径流研究提供借鉴。
- 刘家福蒋卫国占文凤周纪
- 关键词：SCS模型流域水文模型降雨径流
- 利用独立变量分析模型确定成熟期水稻砷含量
- 2009年
- 水稻中过量砷(As)能够损害叶片中叶绿素和叶片内部结构,进而影响水稻光合作用效率,并改变水稻在光谱上的表现。本文利用独立变量分析(ICA)模型对成熟水稻中As含量进行研究,结果表明,在蓝光波段(440～40nm)和红光波段(600～700nm)之间各有一个独立变量与水稻中As含量高度相关,相关系数达到0.95以上。并将所得独立变量和水稻中As含量之间进行回归分析,得到水稻中As含量的回归方程。研究证明,重金属As对水稻生长的影响可以用独立变量分析(ICA)方法提取光谱中关于As胁迫的隐含弱信息,建立遥感预测模型,为大面积监测农作物As污染提供依据。
- 曹仕刘湘南
- 水稻镉污染胁迫遥感诊断方法与试验被引量：16
- 2009年
- 农田重金属污染是当今世界面临的重大生态环境问题,是普遍关注的重要课题之一。该文通过研究受镉污染胁迫水稻生理生态参数变化的高光谱响应特征来揭示作物污染胁迫遥感信息机理,从而选择水稻镉污染胁迫诊断光谱指数。采用水稻生长季节多个时相的ASD实测高光谱数据和同步获取的作物参数与农田土壤镉含量数据,分析镉污染胁迫水稻生理生态参数如叶片色素含量、水分含量、细胞结构和叶面积指数等与潜在敏感光谱遥感指数的响应关系,确定MCARI、NDWI、RVSI和RVI为相应的诊断光谱指数。在此基础上建立多级诊断光谱指数空间,用于表达和判别水稻镉胁迫程度。试验结果表明,该方法能有效地诊断水稻镉污染胁迫,但定量估算精度还有待提高。
- 关丽刘湘南
- 关键词：高光谱遥感光谱分析水稻
- GeoVRML技术的三维可视化表达应用研究
- 2009年
- GeoVRML技术支持多种坐标系统和参考椭球体,数据表达精度高,三维建模功能强大,可有效构建三维地形模型.运用GeoVRML技术对吉林省东部山区进行了三维地形可视化研究,实现了大规模地形数据到GeoVRML数据文件格式的转换、海量数据的快速、准确、实时显示,取得了较好的效果,为利用虚拟现实建模语言进行地理信息的三维可视化表达及相关研究提供了研究案例.
- 刘家福梁雨华
- 关键词：三维可视化GEOVRMLDEM
- 基于Oracle 10g和MapX的水资源信息系统设计与实现被引量：2
- 2010年
- 水资源信息对于流域规划管理至关重要,是促进水利业务规范化和信息化的前提。探讨水资源信息管理与分析系统的设计方法,开发了基于Oracle 10g空间数据库和MapX组件技术的松辽流域水资源信息管理系统。实际应用结果表明,该系统具有方便、高效、界面友好等特点,对水资源综合规划以及提高水资源管理的信息化水平具有重要意义。
- 刘家福孙洪泉修丽娜李京王平
- 关键词：ORACLE空间数据库MAPX松辽流域
- 改进ICA算法及其在作物光谱分类中的应用被引量：4
- 2011年
- 针对传统的固定点算法对分离矩阵初始值敏感的问题,提出一种改进的独立分量分析(ICA)算法,通过在传统的算法核心迭代过程中加入搜索因子,降低算法对矩阵初始值的依赖,提高处理效率。将ICA算法应用于作物精细光谱的分类,分别利用传统固定点算法和改进的固定点算法对混合光谱进行信息提取与分离。实验证明,改进的ICA算法在与传统算法作物光谱分类效果相当的情况下,迭代次数减少26%,提高了独立分量的分离效率,是一种有效的作物光谱分类方法。
- 林婷刘湘南金铭
- 关键词：固定点算法独立分量分析光谱分类
- 基于GIS的淮河流域洪水灾害综合风险评价被引量：7
- 2010年
- 基于洪水灾害风险评估基本原理,从洪水致灾因子危险性、孕灾环境稳定性及承灾体易损性出发,选取降雨、径流量、河网密度、地形、人口、经济指标等数据,利用标准化方法对各影响因子进行标准化处理,运用层次分析法确定指标因子权重,采用地理信息系统的地图代数功能及信息量统计法,得出洪水灾害综合风险等级图。结果表明:危险性等级高值区主要分布在淮河流域中西部及部分东部、东北部地区;而在北部及西北部地区,相对风险较低,为中低风险性地区。
- 刘家福梁雨华马国斌
- 关键词：地理信息系统洪水灾害
- 镉污染水稻高光谱诊断分析与建模被引量：19
- 2011年
- 为了快速、准确地探测自然环境下水稻镉污染胁迫状况,提出了一种基于可见光-近红外光谱小波分析技术的快速识别和估算水稻镉污染的方法。根据野外实测水稻高光谱数据、水稻叶片主要生化参数及重金属含量等数据,利用Daubechies小波系的db5小波函数对350～1300nm水稻高光谱反射率进行9层分解,并提取小波能量系数进行镉含量回归建模。结果显示:第5层小波分解(d5)的奇异范围为550～810nm,奇异幅度为0.04,模极大值的中心位于700nm处,对识别水稻镉污染效果最佳;以第3层小波能量系数作为自变量的回归模型对水稻镉含量估算精度最高,其决定系数R2高达0.958,均方根误差RMSE为0.122。小波奇异性分析可以较准确的诊断水稻镉污染胁迫状况,基于小波能量系数的建模能有效估算水稻镉污染胁迫水平。
- 修丽娜刘湘南刘美玲
- 关键词：小波分析奇异性检测
