Алгоритмы обработки данных радиоволнового дистанционного зондирования поверхности Земли на основе искусственных нейронных сетей
Разработка способа нейросетевого определения температуры и влажности почв по данным радиометрического зондирования. Способ мониторинга сети оврагов с использованием искусственной нейронной сети по радиолокационным изображениям и методов вейвлет-анализа.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.12.2013 |
| Размер файла | 534,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 6. Исходный фрагмент (а) и результат обработки (б)
На конечном этапе выполнения классификации отбираются нужные для дальнейшей работы классы, а остальные фильтруются.
Полученный результат либо используется непосредственно для визуального анализа и совмещения с картографическими и прочими изображениями местности, сопоставления с подобными предыдущими данными для осуществления процесса мониторинга роста сети оврагов, либо переводится в векторный формат для последующего использования в пакетах ГИС.
Пример выделения овражной сети на радиолокационном изображении представлен на рис. 6:
а) - исходный фрагмент,
б) - результат работы алгоритма.
В заключении диссертации формулируются основные выводы и результаты работы.
Основные результаты работы
Основные результаты работы заключаются в следующем:
1. Проведен анализ возможностей применения нейросетевых компонент в составе алгоритмов и методов обработки данных дистанционного зондирования; выполнено сравнение с традиционными методами обработки и сформулирована необходимость интеграции методик нейроинформатики по исследованию и оптимизации искусственных нейронных сетей в процесс получения алгоритмов обработки данных дистанционного зондирования, использующих искусственные нейронные сети.
2. Разработан и апробирован алгоритм нейросетевого определения влажности и температуры почвенного покрова по данным радиометрического дистанционного зондирования. Выполнено исследование рабочей нейронной сети предлагаемого алгоритма с целью определения оптимальной внутренней структуры и вектора входных данных.
3. Применение основанного на искусственной нейронной сети алгоритма определения влажности и температуры почвенного покрова позволяет определять неоднородность распределения влаги в приповерхностном 5-см слое почвы.
4. В результате проведенного исследования работы алгоритма определения влажности и температуры почвенного покрова установлена необходимость многоканальных измерений (4 и более каналов) на разных частотах и поляризациях. Также отмечено, что в условиях, близких к идеальным (модельным), комплекс из нескольких нейронный сетей с одним выходом обучается в 10-30 раз быстрее, чем одна нейронная сеть с тремя выходами. В остальных случаях существенного выигрыша в скорости обучения, а также в терминах R и RMSE не наблюдается.
5. Разработан и апробирован алгоритм определения овражной сети по радиолокационному изображению с применением искусственной нейронной сети и методов вейвлет-анализа, позволяющий получать достоверный результат в более чем 85% случаев. Выполнено исследование нейронной сети предлагаемого алгоритма, в результате которого определена оптимальная внутренняя структура и вектор входных данных нейронной сети. Проведено исследование работы предложенного алгоритма на радиолокационных изображениях JERS-1 и SIR-C.
6. Применение метода нейросетевого определения овражной сети по радиолокационному изображению на изображении SIR-C (L,HV) увеличивает нижний порог точности распознавания до 94%.
Публикации по теме исследования
1. Мансуров А.В. Применение нейронной сети для обработки результатов волнового зондирования почвенного покрова (определение влажности почв по радиояркостным температурам) // Тезисы докладов Международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки». Естественные науки. Часть 1. Секции: 1.1. Математика, 1.2. Физика, 1.3. Механика, 1.4. Геология. - Самара: СамГТУ, 2000. - с.51.
2. Мансуров А.В. Применение нейронных сетей в обработке результатов радиометрического исследования гидрологического состояния почв // Физика, радиофизика - новое поколение в науке: Выпуск 2. Сборник работ аспирантов и студентов. / под ред. В.В. Полякова. - Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2001. - с. 69-72.
3. Мансуров А.В. Нейросетевой подход к определению параметров почвенного покрова // Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ломоносов-2003». Секция «Физика» - М.: Физический факультет МГУ, 2003. - с.156.
4. Мансуров А.В. Применение искусственных нейронных сетей для определения параметров почвенного покрова // Тезисы докладов Всероссийской конференции «Дистанционное зондирование поверхности Земли и атмосферы». - Иркутск: ИСЗФ СО РАН, 2003. - с. 30.
5. Мансуров А.В. Нейросетевой способ восстановления влажности и температуры почв по данным дистанционного радиометрического зондирования // Молодежь Сибири - науке России: Сборник материалов межрегиональной научно-практической конференции. - Красноярск: СИБУП, КРО НС «Интеграция», 2003, часть II. - с. 25-30.
6. Мансуров А.В. Нейросетевая обработка данных мониторинга процессов замерзания/оттаивания вечной мерзлоты // Труды 4-й Международной конференции молодых учёных и студентов «Актуальные проблемы современной науки». Естественные науки. Части 4-8 Секции: Физика. Науки о Земле. География. Химия. - Самара: Изд-во СамГТУ, 2003. - с. 18-20.
7. Комаров С.А., Мансуров А.В. Восстановление параметров почвенного покрова территорий с помощью нейронной сети по данным радиометрического зондирования // Известия Алтайского государственного университета. - 2004. - №1. - с. 99-107.
8. Мансуров А.В. Нейросетевое прогнозирование и обработка данных мониторинга окружающей среды // Материалы Международной научной конференции «Татищевские чтения: актуальные проблемы науки и практики». Актуальные проблемы экологии и охраны окружающей среды. - Тольятти: Волжский университет им. В.Н. Татищева, 2004. - с.89-93.
9. Мансуров А.В. Нейросетевая методика мониторинга сети оврагов по радиолокационным изображениям // Нейроинформатика и ее приложения: Материалы XII Всероссийского семинара, 1-3 октября 2004 г. - Красноярск: ИВМ СО РАН, 2004. - с. 88-89.
10. Мансуров А.В. Мониторинг сети оврагов с помощью нейронной сети по радиолокационным изображениям // Известия Алтайского государственного университета. - 2005. - №1. - с. 124-127.
11. Мансуров А.В. Нейросетевой метод определения температуры и влажности неоднородно увлажненных почв по данным СВЧ-радиометрии // Омский научный вестник. - 2006 (в печати).
Мансуров Александр Валерьевич.
Нейросетевые алгоритмы обработки данных радиолокационного и радиометрического дистанционного зондирования поверхности Земли.
Автореферат
Подписано в печать
Печать РИЗО
Объем 1.0 п.л.
Формат 60х84/16
Бумага офсетная
Заказ №
Тираж 100 экз.
Типография Алтайского государственного университета
656 049, Барнаул, ул. Димитрова, 66.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Применение моделирования динамики яркостной температуры методом инвариантного погружения и нейронных сетей; решение обратной задачи радиометрии – получение физических данных исследуемого объекта (почв). Обзор моделей нейронных сетей, оценка погрешности.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 11.02.2011Возникновение искусственных нейронных сетей, их виды и применение. Задачи, решаемые при помощи персептрона Розенблатта. Методика обучения персептрона. Персептронная система распознавания изображений. Ограничения, накладываемые на имитационную модель.
дипломная работа [987,1 K], добавлен 11.01.2012Разработка конфигураций электрических сетей. Расчет электрической сети схемы. Определение параметров для линии 10 кВ. Расчет мощности и потерь напряжения на участках сети при аварийном режиме. Точка потокораздела при минимальных нагрузках сети.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 14.04.2011Понятие абсолютной, относительной влажности воздуха и влагоемкости. Давление водяного пара атмосферы при различных температурах. Краткая характеристика основных методов оценки влажности и температуры воздуха. Аспирационный и простой психрометры.
лабораторная работа [331,0 K], добавлен 19.11.2011Эффективное излучение, радиационный и тепловой баланс земной поверхности. Закономерности распространения тепла вглубь почвы. Пожарная опасность леса. Расчет температуры поверхности различных фоновых образований на основе радиационного баланса Земли.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 01.03.2013Формирование узловых и контурных уравнений установившихся режимов электрической сети. Расчет утяжеленного режима, режима электрической сети по узловым и нелинейным узловым уравнениям при задании нагрузок в мощностях с использованием итерационных методов.
курсовая работа [872,3 K], добавлен 21.05.2012Определение нормативных нагрузок на провода контактной сети. Расчет натяжения проводов и допустимых длин пролетов. Разработка схем питания и секционирования станции. Составление плана контактной сети. Выбор способа прохода контактной цепной подвески.
курсовая работа [561,0 K], добавлен 01.08.2012Разработка вариантов конфигурации электрической сети. Выбор номинального напряжения сети, сечения проводов и трансформаторов. Формирование однолинейной схемы электрической сети. Выбор средств регулирования напряжений. Расчет характерных режимов сети.
контрольная работа [616,0 K], добавлен 16.03.2012Выбор оптимального варианта конфигурации электрической сети и разработка проекта электроснабжения населённых пунктов от крупного источника электроэнергии. Расчет напряжения сети, подбор трансформаторов, проводов и кабелей. Экономическое обоснование сети.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 20.10.2014Определение параметров элементов электрической сети и составление схем замещения, на основе которых ведётся расчёт режимов сети. Расчёт приближенного потокораспределения. Выбор номинального напряжения участков электрической сети. Выбор оборудования.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.06.2010Разработка методики количественного определения состава образцов рентгеноспектральным микроанализом. Физические основы растровой электронной микроскопии. Использование зависимости интенсивности линий от ускоряющего напряжения. Методы детектирования.
курсовая работа [351,8 K], добавлен 16.10.2014Выбор силовых трансформаторов подстанции, сечения проводов варианта электрической сети. Схема замещения варианта электрической сети. Расчёт рабочих режимов электрической сети в послеаварийном режиме. Регулирование напряжения сети в нормальном режиме.
курсовая работа [694,7 K], добавлен 04.10.2015Основные типы конфигурации электрических сетей и схем присоединения к сети понижающих подстанций. Схемы внешнего электроснабжения магистральных нефтепроводов и газопроводов. Нефтеперекачивающие и компрессорные станции. Электроснабжающие сети городов.
презентация [1,4 M], добавлен 10.07.2015Особенности развития электрических сетей района энергосистемы. Анализ технико-экономического расчета первого и второго вариантов развития сети, их схемы. Характеристика и основные признаки статической устойчивости. Расчет послеаварийного режима сети.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 15.04.2012Перечень электроприемников первой категории городских электрических сетей. Выбор схемы электроснабжающей сети. Схема сети 110-330 кВ кольцевой конфигурации для электроснабжения крупного города. Схемы присоединения городских подстанций к сети 110 кВ.
контрольная работа [892,8 K], добавлен 02.06.2014Измерение активной и реактивной мощности в сети переменного тока: формирование исходных данных для разработки МВИ, выбор методов и средств. Проект документа и основные требования к точности измерений, государственная система обеспечения их единства.
курсовая работа [44,8 K], добавлен 25.11.2011Электрические схемы разомкнутой и кольцевой сетей. Определение параметров установившегося режима электрической сети методом "в два этапа". Формирование уравнений узловых напряжений. Баланс мощности. Таблица параметров режима разомкнутой сети, его карта.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 22.09.2013Разработка вариантов конфигураций и выбор номинальных напряжений сети. Выбор компенсирующих устройств при проектировании электрической сети. Выбор числа и мощности трансформаторов на понижающих подстанциях. Электрический расчет характерных режимов сети.
курсовая работа [599,7 K], добавлен 19.01.2016Анализ разработки блок-схемы определения вида междуфазных замыканий в сети с резистивным заземлением нейтрали. Исследование конструкций распределительных электрических сетей. Обзор технического решения и вариантов заземления нейтрали через резистор.
дипломная работа [4,3 M], добавлен 15.03.2012Расчет районной электрической сети, особенности ее построения и основные режимы работы. Электронно-оптическое оборудование при контроле технического состояния элементов сетей и подстанций на рабочем напряжении. Типы конфигурации электрических сетей.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 17.06.2012
