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基于高光谱数据和RBF神经网络方法的草地叶面积指数反演
  • ISSN号:1001-070X
  • 期刊名称:国土资源遥感
  • 时间:2012.6.15
  • 页码:7-11
  • 分类:TP751.1[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站,北京100081, [2]内蒙古师范大学内蒙古自治区遥感与地理信息系统重点实验室,呼和浩特010022, [3]南京大学国际地球系统科学研究所,南京210093, [4]内蒙古师范大学生命科学与技术学院,呼和浩特010022, [5]包头师范学院,包头014030
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(编号:2010CB951504); 国家自然科学基金(编号:41161060和41161086); 中国农业科学院呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站开放基金项目(编号:2010-05); 内蒙古自治区高等学校科学研究项目(编号:NJ10169)共同资助
  • 相关项目:草原蝗灾遥感监测与发生机理研究
中文摘要:

基于中国农业科学院在呼伦贝尔草原实测的120组草地冠层光谱反射率及相应的叶面积指数(LAI)数据,在进行主成分分析(PCA)实现降维处理的基础上,利用径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络方法对草地LAI进行了高光谱反演研究。PCA结果表明,前9个主成分的累积贡献率达到了99.782%,能包含原光谱数据的绝大部分信息。将120组LAI及相应的9个主成分样本数据随机分为校正集数据(90组)和预测集数据(30组),分别用于神经网络模型的建立和LAI的预测。所构建的神经网络模型的模拟结果表明,RBF神经网络模型对校正集样本的模拟准确率达到100%(RMSE=0.009 6,R2=0.999);预测集样本的实测LAI和模拟LAI之间的均方误差和决定系数分别为0.218 6和0.839,取得了较好的模拟效果,有效提高了传统的多元线性回归方程(RMSE=0.416 5,R2=0.570)的计算精度。

英文摘要:

In accordance with the 120 sites of grassland canopy spectral reflectance and the leaf area index(LAI) data collected by Chinese Academy of Agricultural Science,the method of Radial Basis Function(RBF) neural network was developed for the prediction of LAI after the compression of spectral reflectance using principal component analysis(PCA).The PCA results show that the cumulative reliability of the first 9 PCs is up to 99.782%,covering the majority of original spectral information.The 120 sites of LAI and 9 PC samples were classified randomly for training dataset(90 sites) and predicting dataset(30 sites),and were used to establish the neural network and predict the LAI,respectively.The results show that the accuracy rate of training data is up to 100%(RMSE=0.009 6,R2=0.999).The root mean square error(RMSE) and correlation coefficient(R2) for the prediction dataset are 0.839 and 0.218 6 respectivdg,thus achieving more preferable results and improved the accuracy(RMSE=0.416 5,R2=0.570)of the traditional multiple linear regression method.

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期刊信息
  • 《国土资源遥感》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国土资源部
  • 主办单位:中国国土资源航空物探遥感中心
  • 主编:唐文周
  • 地址:北京海淀区学院路31号航空物探遥感中心
  • 邮编:100083
  • 邮箱:gtzyyg@163.com
  • 电话:010-62060291 62060292
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-070X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2514/P
  • 邮发代号:82-344
  • 获奖情况:
  • 中国科技核心期刊,《CAJ-CD》执行优秀奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:9707