基于非线性降维时序遥感影像的作物分类

• Published in: 农业工程学报 Vol. 34; no. 19; pp. 177 - 183
• Main Authors: 翟涌光, 屈忠义
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院,呼和浩特 010018 01.10.2018; 中国科学院遥感与数字地球研究所,北京 100101%内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院,呼和浩特,010018
• Subjects: 时间序列; 非线性光谱降维; 作物; 遥感; 数据处理; 动态时间弯曲; 分类
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.19.023

TP79; 当前基于时序遥感数据的作物分类方法大都需要较多专家知识及人工干预,难以自动化,也难以移植到其他地区.将光谱降维技术用于时序遥感影像分析可以很好地解决这一问题.其中,非线性降维方法已经成功应用于高光谱数据,并且获得了比线性降维方法更好的结果.但是,直接将非线性降维方法用于时序遥感影像无法充分利用其时相维度的信息.该文改进了一种非线性降维算法——Laplacian Eigenmaps(LE)用于时序遥感影像的作物分类,该方法更加关注相同时相下不同作物生长季的物候特征差异,而不再仅依赖于整个生长季的物候曲线轮廓.改进的LE算法被应用于美国伊利诺伊州覆盖作物全生长季的Landsat 8时间序列影像.降维后保留的波段结合随机森林分类器基于美国农业部Cropland Data Layer(CDL)提供的训练数据完成了一系列的分类试验,并与传统插值未降维的方法进行对比.试验结果表明,改进的LE降维方法完成了更高的整体及各个类别的分类精度,其中整体分类精度达到85.37％,该方法作为一种自动化的方法,不需要人工干预,可直接移植到其他研究区,并且只需要较少的训练样本就可以完成一个较高的分类精度,为日后不同尺度的作物识别和提取研究提供了有效的方法.