基于经验模态分解的遥感影像时间序列异常信息检测算法研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mumuww
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
随着遥感数据的大量累积和高时间分辨率遥感技术的发展,遥感影像时间序列分析,成为目前研究的热点之一。遥感影像时间序列中蕴含着大量的规律性信息,如何从中挖掘热点关注对象与重要目标的变化模式、范围、规模、趋势等信息,将遥感从目前大多进行事后验证的现状推进到近实时监测的水平,是非常有意义且具有挑战性的工作。  由灾害等自然因素(例如火灾、洪灾、病虫害等)或人类活动(例如森林砍伐、城市化等)引起的事件,会扰乱地物的原有的演变规律,在遥感影像时间序列中表现为异常。本文研究遥感影像时间序列异常信息检测的算法。针对前人研究中存在的问题,在充分分析遥感影像时间序列变化特征的基础上,结合典型案例分析异常事件检测的方式,引入经验模态分解方法,建立季节趋势分解模型,并分别从中提取异常变化信息。  首先,分析经验模态分解得到的固有模态函数与不同频率的变化在时间尺度、物理过程中的相互关系,提出一种基于经验模态分解的时间序列季节趋势分解方法。实验表明,该方法能自适应地获取反映时间序列内在波动特性的季节项和趋势项。  其次,基于经验模态分解提取趋势项的思路,结合异常事件会引起时间序列结构性变化的特点,提出一种自动的适合于异常信息检测的趋势项合成方法。并在此趋势项中,检测异常事件及其发生的时间点。实验表明,该方法对于突变性的异常和缓慢变化的异常都有较好的检测能力,并对像元内的变化具备检测能力。  第三,基于经验模态分解提取季节项的思路,利用显著性检验的方法,剔除包含较多噪声的固有模态函数,得到细节信息尽可能丰富的季节项;并利用历史序列的季节项估计正常情况下季节变化的模式。将该估计值与新观测数据进行对比,检测异常引起的变化。针对不同应用需求,分别提出了离线和在线的检测方案。实验表明,离线异常检测方法,有较好的检测精度;而在线的检测方案,能够在时间序列时间分辨率的限制下进行异常事件的监测或预警。
其他文献
本文在中国计量科学研究院守时实验室氢原子钟组守时系统的基础上,对氢原子钟的钟差预测算法和复合控制算法进行了较为详细的研究,并对算法进行了编程实现,用中国计量科学研究院
随着我国空间探测任务的深入,传感器技术、空间技术的发展,科学实验数量的急剧增长,很多科学实验需要通过遥操作方式进行。遥操作方式对于降低空间科学实验控制系统成本、提高空
放线菌作为大多数抗生素和一些活性物质的产生菌,也是开发天然除草活性物质的重要来源。因此本研究的主要目的是通过除草剂生测方法筛选出具有除草活性的菌株,并对除草活性菌株
本文对抗结核型化合物的筛选、初步评价及表面展示SIV Gag抗原的重组耻垢分枝杆菌的构建进行了探讨。结核病(Tuberculosis,TB)是全球危害最大的传染病之一。耐药TB的出现及TB
随着信息技术的不断发展,纠错编码在众多领域得到了极其广泛的应用.近些年来,由于RS码强大的纠随机错误和一定的纠突发错误的能力,RS编译码技术一直是人们研究的热点.该文首
随着空间探测活动和技术的发展,航天任务对由灵活的分布式星座、编队飞行、空间移动平台组成的复杂空间网络提出了新的需要,需要具备自发现、自动配置、快速兼容平稳扩展、故障
本文通过对荣华二采区10
期刊
在无压缩的情况下,图像信号的数据量非常庞大,这为图像信息的传输、存储、处理带来了许多困难和问题。因此对图像数据进行压缩是非常必要的,图像压缩也成为当前研究的热点问题,并
近年来,数字信号处理芯片(digital signal processor),简称DSP,在各个领域都得到了广泛的应用.其中,TI公司的TMS320C54X因其卓越的性能更为突出,该文即采用具有强大数据运算
本文深入研究了HTML标记对网页内容的修饰作用,并对大量网页的结构进行了分析,通过对比各种中文文档的索引和加权策略以及中文切词、英文Stemming操作等算法,设计和实现了基于HT