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[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
游佩佩 刘振波 谢嘉伟 徐军 葛云健 吴璐瑶
以江苏盐城滨海湿地为研究区,基于高分二号(GF-2)高空间分辨率遥感影像,应用VGG16_BN深度学习网络对研究区不同地物类别进行分类,并与VGG16、SVM和BP神经网络分类结果进行对比,综合评价分析分类结果精度与适用性。研究结果表明:与其他分类算法结果相比,基于深度学习VGG16_BN网络的影像分类精度相对最高,总体分类精度达99.32%,Kappa系数0.99,均显著高于其它分类算法精度。此外,通过局部可视化分析,VGG16_BN网络算法分类结果可有效保持大面积同类地物的区域一致性,有效避免"椒盐"噪声,对道路、河流等线状地物的连续性和边界提取较为完整和清晰。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
陈媛媛 郭莹莹 魏翀 向云飞 朱梦瑶 张昕
采用先进遥感手段加强对滨海湿地资源的监测对其管理与保护至关重要。以江苏盐城国家级珍禽自然保护核心区为实验区，借助GEE云平台对获取的湿地植被生长关键期(5月至9月)的Sentinel-1 SAR和Sentinel-2多光谱时间序列影像基于中值法进行月影像合成，然后对5个单月份数据集和4个不同时间跨度的多月份数据集基于7种不同的波段组合方案构成63个测试集，最后基于随机森林方法对各测试集进行湿地分类制图与比较分析。结果表明，与仅利用Sentinel-2的可见光与近红外波段相比，增加短波红外波段能显著提高滨海湿地的分类精度，总体精度最高可提高8%以上，增加红边波段总体精度最高可提高5%;与仅使用Sentinel-2光谱波段相比，将常用植被指数和Sentinel-1 SAR数据添加到湿地分类中，总体分类精度最高达到了90.6%。实验也验证了使用多月份时间序列遥感数据合成的分类效果要优于单月影像分类结果。研究结果为区域尺度中/高分辨率遥感影像的湿地分类提供了一定的技术参考。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
刘伟乐 林辉 孙华
湿地遥感变化信息检测并识别一直是遥感动态监测的一个技术难点。以东洞庭湖为研究区,2期GF-1遥感影像为研究对象,在数据预处理的基础上,将研究区分为芦苇、苔草、辣蓼与泥蒿、水体、泥滩地等6种类型。研究引进了NDVI植被指数波段与第一主分量波段(PC1)对传统的图像差值算法进行改进,提取出两期影像的变化信息,并与支持向量机的多时相影像分类后检测算法相比较。结果表明:(1)研究区遥感影像经过大气校正和图像配准等预处理之后,GF-1遥感影像变化检测的最佳波段组合为RGB=432;(2)利用支持向量机分类器对两期遥感影像进行分类时,样本选择的可分离度均在1.9~2.0之间,分类结果的总体精度为85.34...
[期刊] 中国土地科学
[作者]
王雯 王静 祁元 米成林 金志丰
研究目的:探索滨海湿地演变驱动力及驱动机制,揭示各驱动因子变化趋势及其对滨海湿地演变影响程度,丰富和发展湿地演变驱动机制理论研究。研究方法:以1996年第一次全国土地详查、2005年变更调查及2015年第二次全国土地调查变更调查数据为基础,采用计量经济学方法——空间回归分析模型方法构建滨海湿地演变驱动模型。研究结果:(1)1996—2015年,河流、海洋动力作用持续并逐步减弱,社会经济因素由受常住人口影响逐步变为受产业结构影响;政策因素由2005年受土地整理规模和建设用地规模影响转变为2015年受建设用地
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
潘煜琳 林辉
【目的】湿地是重要的生态系统之一，实现湿地信息的自动提取和动态监测对湿地资源的科学管理和利用有重要的意义。黑龙江三江湿地是我国最大的淡水沼泽湿地，具有丰富的野生动植物资源。探究国产高分五号（GF-5）高光谱和高分六号（GF-6）多光谱遥感数据及其不同特征组合在中高纬度湿地信息分类中的能力，为三江湿地的可持续发展提供科学依据。【方法】首先对获取的高分数据进行辐射定标、大气校正、地理配准、镶嵌和裁剪预处理后，然后采用主成分分析法（Principal Component Analysis,PCA）对高光谱数据进行降维和特征筛选，最终从GF-5遥感影像中选取了5个特征；在GF-6的8个原始波段基础上通过波段计算提取了指数特征（NDVI、NDWI），增加到10个波段，并将GF-5和GF-6影像提取特征进行组合，利用支持向量机（SVM）、随机森林算法（RF）和K-近邻算法（KNN）等3种分类器提取湿地信息。【结果】基于GF-5和GF-6波段组合后的特征组合与SVM算法的结合获取的湿地信息总体分类效果最好，总体精度可达到88.96%,Kappa系数为0.85，能够合理地提取三江湿地的不同地类信息。根据混淆矩阵的数据统计可知，湿地重要的地类草本和水域错分比例明显减少，此外大面积噪声情况有所改善并且细小狭长的水域能够被识别分类。【结论】不同源数据和特征组合的湿地信息提取的精度表明高光谱和多光谱遥感数据的特征组合可以提供丰富的光谱信息，显著减少了“同物异谱，同谱异物”的情况；而且基于GF-5和GF-6特征组合，应用SVM算法，可以获得较高的分类精度，对比单一的GF-5和GF-6遥感数据，总体精度分别提高了16.74%和3.3%，为构建国产高分卫星数据的湿地信息智能提取理论和方法提供技术支撑。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
潘煜琳 林辉
【目的】湿地是重要的生态系统之一，实现湿地信息的自动提取和动态监测对湿地资源的科学管理和利用有重要的意义。黑龙江三江湿地是我国最大的淡水沼泽湿地，具有丰富的野生动植物资源。探究国产高分五号（GF-5）高光谱和高分六号（GF-6）多光谱遥感数据及其不同特征组合在中高纬度湿地信息分类中的能力，为三江湿地的可持续发展提供科学依据。【方法】首先对获取的高分数据进行辐射定标、大气校正、地理配准、镶嵌和裁剪预处理后，然后采用主成分分析法（Principal Component Analysis,PCA）对高光谱数据进行降维和特征筛选，最终从GF-5遥感影像中选取了5个特征；在GF-6的8个原始波段基础上通过波段计算提取了指数特征（NDVI、NDWI），增加到10个波段，并将GF-5和GF-6影像提取特征进行组合，利用支持向量机（SVM）、随机森林算法（RF）和K-近邻算法（KNN）等3种分类器提取湿地信息。【结果】基于GF-5和GF-6波段组合后的特征组合与SVM算法的结合获取的湿地信息总体分类效果最好，总体精度可达到88.96%,Kappa系数为0.85，能够合理地提取三江湿地的不同地类信息。根据混淆矩阵的数据统计可知，湿地重要的地类草本和水域错分比例明显减少，此外大面积噪声情况有所改善并且细小狭长的水域能够被识别分类。【结论】不同源数据和特征组合的湿地信息提取的精度表明高光谱和多光谱遥感数据的特征组合可以提供丰富的光谱信息，显著减少了“同物异谱，同谱异物”的情况；而且基于GF-5和GF-6特征组合，应用SVM算法，可以获得较高的分类精度，对比单一的GF-5和GF-6遥感数据，总体精度分别提高了16.74%和3.3%，为构建国产高分卫星数据的湿地信息智能提取理论和方法提供技术支撑。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
高梦婕 姜群鸥 赵一阳 杨文涛 史明昌
为实现GF-2遥感影像在农业领域的有效利用,针对GF-2遥感影像提取塑料大棚,对比分析随机森林、CART决策树及支持向量机3种分类方法的应用,以GF-2遥感影像为数据源,以内蒙古赤峰市喀喇沁旗王爷府镇为研究区,通过潜在分割误差(PSE)、分割强度(NSR)、欧氏距离(ED)3个指标确定最优分割参数组合,利用随机森林(RF)算法筛选出参与分类的最优特征子集,采用随机森林、CART决策树、支持向量机3种分类器进行了塑料大棚提取对比分析。试验结果表明:1)基于PSE、NSR和ED最优分割参数选择方法,应用于面向对象连片塑料大棚特定地物提取的研究分割效果较好;2)通过RF算法分析包含光谱、纹理、形状及相邻关系等多种特征,得出特征个数与分类精度之间呈现先逐渐增大后减小的趋势,该方法在保证分类精度的同时,可有效删除冗余与不相关特征,以提高分类器性能;3)将采用最优特征子集的3种分类器进行对比,随机森林分类效果最好,分类正确率达到89.65%,表明该方法能有效提取GF-2遥感影像连片塑料大棚,为提取设施农业的应用提供参考。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李擎 王振锡 王雅佩 刘梦婷 杨勇强
森林郁闭度作为林业综合评价的一个重要指标,对评价和监测森林生态系统的稳定性具有十分重要的意义。本研究通过提取GF-2号遥感影像的光谱信息、纹理特征因子和地形因子,结合地面样方的实测郁闭度数据,为了筛选出对郁闭度反演影响较大的因子和构建反演精度较高的估测模型,首先对各个因子与郁闭度之间的相关性进行分析,剔除相关性较低的因子;其次对各个纹理特征因子之间进行相关性分析,利用主成分法对各个波段的纹理特征因子进行分析,最终筛选出合理的纹理特征因子与影像的光谱信息、地形因子等特征,并以此作为自变量构建郁闭度估测的逐步回归模型。研究表明:以纹理特征+光谱信息+地形因子为自变量构建的估测模型拟合度为0.823,经精度检验EA%达到89.82%。总体来看,该模型基本上满足了郁闭度反演的需要,为新疆天山云杉森林生态系统的评估和实现精准数字林业提供理论依据和技术支撑。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王红娟 姜加虎 黄群
湿地遥感影像分类是遥感研究的一大难题。分析洞庭湖不同湿地类型在遥感影像上的光谱曲线规律,利用两个季节的洞庭湖ETM数据,并辅助以物候特征和地面GIS信息,通过遥感软件Erdas Image的专家分类知识库建立决策树分类方法,结合研究区的DEM进行洞庭湖湿地的影像分类.通过专家分类器分层次实现了包括水体、泥沙滩地、防护林滩地、湖草、芦苇滩地和苔草滩地以及其他水体7种湿地类型的分类。相比传统分类方法,专家分类过程以规则为基础,可以同时利用多个条件进行分类,减少了数据处理时间,同时还提高了分类精度,最终得到试验区较为可靠的遥感分类图像。
关键词：
洞庭湖湿地 专家分类 决策树
[期刊] 林业科学研究
[作者]
邹文涛 张怀清 鞠洪波 刘华
以索加-曲麻河区域为例,探讨了三江源区域高寒湿地遥感分类方法。利用TM影像数据和DEM及缨帽变换后的亮度、绿度、湿度,以及归一化水体指数(NDWI)等复合识别指标,构建决策树模型,对研究区不同地类进行区分。然后通过与传统的最大似然法监督分类所得到的结果进行对比,结果表明:利用基于指数的决策树分类方法对高寒湿地类型进行分类,较传统的最大似然法监督分类总体精度提高12.05%;总体kappa系数提高0.140 7;对于河流、湖泊、沼泽、滩地等湿地类型,生产者精度和用户精度分别提高了6.06%,6.25%;0.12%,3.13%;6.99%,25.00%;6.12%,28.13%,比监督分类均有明显...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
陈有明 刘同庆 黄燕 杨娟 李学良 肖正辉
湿地与湿地环境问题早已引起国际与国家层面的高度关注。基于多时相卫星遥感数据(MSS、TM/ETM、CBERS-02等),以ERDAS、ARCGIS、MAPGIS等软件为平台,在长江流域系统开展了1975、2000、2007年等不同时相湿地遥感信息提取、编图及以次级流域为单元的统计分析,全面掌握长江流域主要湿地类型、面积、结构、分布现状以及30余a的湿地变化规律,分析其自然及人类地质营力作用机制,研究其变化态势,为流域内国土资源的合理开发利用提供大区域基础资料。结果表明:长江流域湿地现状总面积为7.931 9×104 km2,其中河流、湖泊、沼泽、人工湿地各占42.33%、20.93%、18.5...
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
李元跃 熊章静 谭凤仪 李宏发 徐景亮 李凤兰 胡柳柳 郎涛
当今，由于水体富营养化、全球气候变化与海洋污染等现象的加剧，导致我国赤潮爆发频率逐年递增，进而造成严重的海洋环境危害与渔业经济损失。赤潮毒素甚至可通过生物富集作用，对人类健康构成严重威胁。目前，赤潮的治理方法以物理和化学方法为主，但此类方法具有高成本、二次污染等缺点，因此寻找更安全有效的生物治理方法显得尤为重要。生物防治赤潮主要是通过植物之间的化感作用来实现，目前其已成为生态学的研究热点之一。在淡水生态系统中，利用水生大型植物的化感活性物质来控制水华已有了较深入的研究，然而在海洋生态系统中的相关研究则较为少见，现阶段仅有极少数研究报道有涉及滨海植物活性物质对赤潮藻爆发的抑制作用。对于这些起到抑制作用的活性物质中具体的有效成分，不同滨海湿地植物是否普遍含有这些活性物质，这些活性物质的含量与环境因子的关系以及这些物质对赤潮藻的抑制机制等问题，仍然是未知的。综述了不同滨海湿地植物对赤潮藻的抑藻化感作用及其化感抑藻机制，并展望今后化感物质防治赤潮的发展前景，希望在未来能通过室内控制实验具体分离并鉴定出最有效的抑制赤潮爆发的植物活性物质，旨在为后续开发高效、生态友好的抑制赤潮爆发的生物治理手段提供有效的科学依据。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
尹占娥 田娜 殷杰 迟潇潇
基于遥感开展城市湿地资源与生态服务价值研究是当前生态环境研究的热点问题之一。利用1987年、2000年和2007年的Landsat遥感影像,利用遥感和地理空间分析方法,结合野外调查及研究区相关资料,监测了1987~2007年上海市湿地资源的变动情况,并借助生态系统服务价值理论,估算研究区1987~2007年湿地资源的生态服务价值变化。结果表明:(1)1987~2007年间上海市湿地资源呈现不断退化的趋势,特别是2000年后退化趋势明显,主要表现在稻田、河流、库塘、滩涂等湿地面积的显著减少;(2)1987~2007年上海市湿地生态服务总价值呈下降趋势,其中河流、库塘、稻田的生态服务价值减少,滩涂...
关键词：
遥感 湿地 生态服务价值 上海
[期刊] 资源科学
[作者]
于泉洲 刘煜杰 梁春玲 周蕾 张祖陆 王永生
根据多年的气象资料和PDSI(Palmer Drought Severity Index)指数数据以及干旱年份(2002年)的水文资料,分析了南四湖区域气候变化的特征和干旱背景,并利用干旱年份的5景Landsat卫星遥感数据,计算了研究区的归一化植被指数(NDVI)和修正的归一化水体指数(MNDWI),并作为湿地对干旱响应的特征指标,研究了2002年南四湖湿地干旱特征,揭示了湿地对于极端干旱事件的响应特征,着重分析了干旱对湖泊湿地植被的影响,并讨论了极端干旱对于湖泊湿地生态系统和景观格局变化的影响。得到以下结论:①近60多年来南四湖湿地增温趋势明显(R2=0.21,P=0.0002),干旱趋势...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
辛动军 袁梦 陈建安 钟旭 臧艺元 胡平 钟国忠 唐鼐 王传立
以黄家湖国家湿地公园为例,利用高分辨率遥感影像数据,研究提出了一种基于FDCT与ELM的湿地类型分类方法。该方法利用湿地遥感影像的光谱特征、纹理特征、空间特征作为ELM的输入数据,将遥感影像进行FDCT变换分解,获得影像的高频曲波变换系数和低频曲波变换系数,选取高频部分曲波变换系数组合作为地物的纹理特征;采用连续可微的Sigmod函数作为学习函数。湿地类型识别实验结果表明,该方法能够快速实现湿地类型的自动分类,总体分类精度达到了86.7%,高于传统SVM方法 76.5%的分类精度,Kappa系数超过0.83,为湿地景观遥感动态监测奠定了较好的研究基础。
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