基于自回归神经网络的时间序列叶面积指数估算

来源 :地球科学进展 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dindin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
叶面积指数LAI是众多气象、环境、农业等模型的关键输入参数。尽管具有多个传感器的全球LAI产品已经相继发布,但是由于受反演方法的局限性以及反射率产品质量的影响,这些由单一传感器数据得到的LAI产品在时间上表现出一定的不连续性,这与自然生长植被的LAI变化规律不能一致。而神经网络在对复杂的、非线性数据的模式识别能力方面具有出色的表现。如在3层神经网络中,只要对隐层采用非线性递增映射函数,输出层采用线性映射函数,就可以用于对任意连续函数进行逼近。对于具有相同植被覆盖类型的同一地点多年的LAI数据,在无自然灾害和人为破坏的前提下,可以构成一个非线性的、连续的时间序列。通过融合MODIS和VEGETATION两种传感器产品,在利用相同植被类型的LAI时间序列来建立自回归神经网络,即NARX神经网络的同时,引入红、近红外和短波红外3个波段上时间序列的反射率以及相应的太阳天顶角、观测天顶角和相对方位角作为NARX神经网络的外部输入变量,并最终达到估算时间序列LAI的目的。验证结果表明,NARX神经网络非常适用于时间序列的LAI估算,并且其预测的LAI比原始的MODIS LAI在时间序列上表现的更连续和平滑。因此,该方法在改进典型植被类型的LAI遥感数据产品质量方面具有一定的应用价值。 LAI is a key input parameter for many meteorological, environmental and agricultural models. Although global LAI products with multiple sensors have been released one after another, these LAI products obtained from single sensor data show some discontinuities in time due to the limitations of inversion methods and the influence of reflectivity product quality. However, This can not be consistent with the change law of LAI of naturally growing vegetation. Neural networks perform well in pattern recognition of complex, non-linear data. For example, in the 3-layer neural network, as long as the hidden layer adopts the non-linear incremental mapping function and the output layer adopts the linear mapping function, it can be used to approximate any continuous function. For many years of LAI data of the same place with the same vegetation cover type, a non-linear, continuous time series can be constructed without natural disasters and man-made damage. By combining MODIS and VEGETATION sensor products, the LAI time series of the same vegetation type is used to establish the autoregressive neural network, NARX neural network, and the time series reflectivity of red, near infrared and shortwave infrared And the corresponding solar zenith angle, observed zenith angle and relative azimuth as the external input variables of NARX neural network, and finally achieve the purpose of estimating the time series LAI. The verification results show that the NARX neural network is very suitable for time series LAI estimation, and the predicted LAI is more continuous and smooth than the original MODIS LAI in time series. Therefore, this method has certain application value in improving the quality of LAI remote sensing data of typical vegetation types.
其他文献
随着高校外语语言实验室在教学与科研中的地位日益突显,传统的外语语言实验室管理模式面临严峻挑战.基于实验室管理创新的理论和方法,创新高校外语语言实验室管理模式,对提高
以计算机和网络为代表的现代信息技术的迅猛发展,为面向聋生的高等教育提供了条件和可能。根据聋生自身的特点和社会需求,提出了聋生高等教育中存在的一些问题,对这些问题进
随着各国经济的发展和贸易往来,世界的经济格局也发生了很大的变化,农业产业在国际贸易中的发展也呈现新趋势和新格局,因此,必须重新审视农业产业在国际贸易领域中的地位和作
自从温总理视察北京第三十五中学,发现一处地理教材的错误之后,教材问题便成为一个引人关注的教育热点话题。最近又有一些教师对现行小学语文教材中存在的问题,比如课文的真实性
《中国近现代史纲要》是高校必开的课程,主要对大学生进行思想政治教育,对大学生增长知识、提高修养、学会做人有重要作用。但聋人大学生由于受自身局限致使其概括能力和抽象思
在经济全球化、国际分工空前发展的背景下,农业国际化将成为经济全球化的重要组成部分。尽管21世纪农业总产值在全球经济中的比重越来越小,但由于农业的特殊地位,决定了农业
研究硫化剂BIPB(1,4-双叔丁基过氧化二异丙基苯)用量对氢化丁腈橡胶性能的影响。结果表明:随着硫化剂BIPB用量的增大,混炼胶的焦烧时间和正硫化时间均缩短,交联效率提高;硫化胶
目的研究人体上呼吸道内气溶胶沉积规律,分析呼吸模式对气溶胶沉积规律的影响。方法建立人体上呼吸道计算机数值仿真模型,采用计算流体动力学方法对人体上呼吸道内的气溶胶沉
提出了在圆柱齿轮传动优化设计中,在传统的罚函数法的基础上应用遗传算法进行优化,并介绍了如何利用Matlab优化工具箱来求解.同时指出,遗传算法在齿轮传动优化设计中有较好的
在生态文明的重要性日益凸显的今天,赣鄱地区的民间美术教育应重视地域性民间美术的传承,扩大民间美术的受教育面,加强绿色文化教育,普及可持续发展的教育思想,培养非物质文