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基于半解析模型的激光测高回波海水海冰波形分类方法

马跃 张文豪 张智宇 马昕 李松

马跃, 张文豪, 张智宇, 马昕, 李松. 基于半解析模型的激光测高回波海水海冰波形分类方法[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(5): 506005-0506005(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0506005
引用本文: 马跃, 张文豪, 张智宇, 马昕, 李松. 基于半解析模型的激光测高回波海水海冰波形分类方法[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(5): 506005-0506005(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0506005
Ma Yue, Zhang Wenhao, Zhang Zhiyu, Ma Xin, Li Song. Sea and sea-ice waveform classification for the laser altimeter based on semi-analytic model[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(5): 506005-0506005(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0506005
Citation: Ma Yue, Zhang Wenhao, Zhang Zhiyu, Ma Xin, Li Song. Sea and sea-ice waveform classification for the laser altimeter based on semi-analytic model[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(5): 506005-0506005(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0506005

基于半解析模型的激光测高回波海水海冰波形分类方法

doi: 10.3788/IRLA201847.0506005
基金项目: 

国家自然科学基金(41506210,11574240);对地高分辨率观测系统国家科技重大专项(AH1601-8);测绘公益性行业科研专项经费(201512016);中国博士后科学基金(2016M600612,2016M602362);中央高校基本科研业务费专项资金(2042017kf0016,2015212020201)

详细信息
    作者简介:

    马跃(1986-),男,讲师,博士后,主要从事激光遥感与光电检测方面的研究。Email:mayue19860103@163.com

    通讯作者: 李松(1965-),女,教授,博士生导师,主要从事激光遥感与光电检测方面的研究。Email:ls@whu.edu.cn
  • 中图分类号: TP79

Sea and sea-ice waveform classification for the laser altimeter based on semi-analytic model

  • 摘要: 现有利用激光测高波形的地物分类方法绝大多数基于机器学习的分类原理,是一种基于经验的分类方法。从激光回波的理论模型出发,通过推导纯海水表面回波和含有海冰的表面回波的解析模型,对纯海水回波和含有海冰回波逐个采样点按时域距离加权计算总振幅差异值,以该差异值作为依据建立一种半解析型的海水、海冰分类方法;通过机载LiDAR将在格陵兰北部海冰区的实测点云数据判断GLAS激光脚点对应的地面类型,对GLAS在该区域实测波形进行基于论文方法的分类准确性验证;结果显示,在剔除饱和波形影响后,分类总体精度OA大于95%,Kappa系数接近0.89,具有非常好的分类效果。论文将使得激光测高仪地物类型分类方法由基于机器学习为依据向半理论解析模型为依据的分类方向延伸,为后续基于激光回波数据的地物分类方法提供重要的参考思路。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-12-05
  • 修回日期:  2018-01-03
  • 刊出日期:  2018-05-25

基于半解析模型的激光测高回波海水海冰波形分类方法

doi: 10.3788/IRLA201847.0506005
    作者简介:

    马跃(1986-),男,讲师,博士后,主要从事激光遥感与光电检测方面的研究。Email:mayue19860103@163.com

    通讯作者: 李松(1965-),女,教授,博士生导师,主要从事激光遥感与光电检测方面的研究。Email:ls@whu.edu.cn
基金项目:

国家自然科学基金(41506210,11574240);对地高分辨率观测系统国家科技重大专项(AH1601-8);测绘公益性行业科研专项经费(201512016);中国博士后科学基金(2016M600612,2016M602362);中央高校基本科研业务费专项资金(2042017kf0016,2015212020201)

  • 中图分类号: TP79

摘要: 现有利用激光测高波形的地物分类方法绝大多数基于机器学习的分类原理,是一种基于经验的分类方法。从激光回波的理论模型出发,通过推导纯海水表面回波和含有海冰的表面回波的解析模型,对纯海水回波和含有海冰回波逐个采样点按时域距离加权计算总振幅差异值,以该差异值作为依据建立一种半解析型的海水、海冰分类方法;通过机载LiDAR将在格陵兰北部海冰区的实测点云数据判断GLAS激光脚点对应的地面类型,对GLAS在该区域实测波形进行基于论文方法的分类准确性验证;结果显示,在剔除饱和波形影响后,分类总体精度OA大于95%,Kappa系数接近0.89,具有非常好的分类效果。论文将使得激光测高仪地物类型分类方法由基于机器学习为依据向半理论解析模型为依据的分类方向延伸,为后续基于激光回波数据的地物分类方法提供重要的参考思路。

English Abstract

参考文献 (16)

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