地球信息科学学报 ›› 2019, Vol. 21 ›› Issue (8): 1295-1306.doi: 10.12082/dqxxkx.2019.180631
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耿仁方1,2,付波霖1,*(),蔡江涛1,3,陈晓雨4,蓝斐芜1,余杭洺1,李青逊1
收稿日期:
2018-12-05
修回日期:
2019-03-20
出版日期:
2019-08-25
发布日期:
2019-08-25
作者简介:
耿仁方(1996-),男,山东梁山人,硕士生,主要从事环境遥感方面的研究。E-mail: 基金资助:
GENG Renfang1,2,FU Bolin1,*(),CAI Jiangtao1,3,CHEN Xiaoyu4,LAN Feiwu1,YU Hangming1,LI Qingxun1
Received:
2018-12-05
Revised:
2019-03-20
Online:
2019-08-25
Published:
2019-08-25
Contact:
FU Bolin
Supported by:
摘要:
目前对岩溶湿地的重视程度远低于其他湿地类型,缺乏利用遥感技术进行岩溶湿地植被高精度识别的研究,但岩溶湿地同其他湿地类型一样,湿地面积退化严重,亟待需要解决。因此,本文选取受人类活动影响较大、湿地退化较为严重的广西桂林会仙喀斯特国家湿地公园的部分核心区域作为研究区,以DJI大疆御Mavic Pro无人机航摄影像为数据源,利用泛化能力强、分类精度高的面向对象随机森林算法实现了会仙岩溶湿地植被的高精度分类,探究无人机可见光影像和面向对象随机森林算法在岩溶湿地植被识别中的适用性,为无人机遥感技术应用于岩溶湿地的研究和保护提供技术参考。首先,在eCognition Developer9.0中利用多尺度迭代分割算法对影像图层进行分割;然后,基于以往在进行面向对象分类研究的经验来指导我们进行特征选择,充分考虑了影像的光谱和纹理特征、植被指数、无人机遥感数据派生的研究区数字地表模型(DSM)和几何特征;最后,在RStudio中实现了随机森林算法参数的调优、模型的构建以及分类。结果显示,面向对象随机森林算法对会仙湿地植被具有较高的识别能力,在95%置信区间内总体精度为86.75%,Kappa系数为0.83。在单一典型岩溶湿地植被识别精度中,狗牙根-白茅-水龙植被群丛的用户精度在90%以上,生产者精度高于80%,竹子-马甲子-桂花生产者精度高于80%,但是用户精度较低,仅为70.59%。
耿仁方,付波霖,蔡江涛,陈晓雨,蓝斐芜,余杭洺,李青逊. 基于无人机影像和面向对象随机森林算法的岩溶湿地植被识别方法研究[J]. 地球信息科学学报, 2019, 21(8): 1295-1306.DOI:10.12082/dqxxkx.2019.180631
GENG Renfang,FU Bolin,CAI Jiangtao,CHEN Xiaoyu,LAN Feiwu,YU Hangming,LI Qingxun. Object-Based Karst Wetland Vegetation Classification Method Using Unmanned Aerial Vehicle images and Random Forest Algorithm[J]. Journal of Geo-information Science, 2019, 21(8): 1295-1306.DOI:10.12082/dqxxkx.2019.180631
表6
岩溶湿地各地物类型的分类精度
类别 | 用户精度 | 生产者精度 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
精度评估 | 标准差 | 95% 置信区间 | 精度评估 | 标准差 | 95% 置信区间 | ||||
狗牙根-白茅-水龙 | 92.86 | 2.00 | 88.94 | 96.77 | 82.98 | 3.16 | 76.78 | 89.18 | |
柑橘 | 100.00 | 0.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 0.00 | 100.00 | 100.00 | |
竹子-马甲子-桂花 | 70.59 | 3.54 | 63.66 | 77.52 | 82.76 | 6.22 | 70.57 | 94.95 | |
菩提树 | 79.31 | 3.14 | 73.15 | 85.47 | 82.14 | 7.46 | 67.52 | 96.76 | |
岩溶河流-岩溶湖泊 | 94.87 | 1.71 | 91.52 | 98.23 | 94.87 | 4.02 | 87.00 | 102.74 | |
水稻 | 100.00 | 0.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 0.00 | 100.00 | 100.00 | |
建设用地 | 92.31 | 2.07 | 88.25 | 96.36 | 85.71 | 23.17 | 40.30 | 131.13 |
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