基于GF-2影像的农作物种植结构提取 ——以长春市双阳区为例

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chouyez
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
农作物种植结构提取是农情信息监测的基础环节。针对传统人工调查统计的农作物信息获取方法主观性强、误差大,难以满足信息化时代下农业生产管理要求的现状,近些年来,遥感技术以其探测范围广、采集数据快等优势被逐渐应用于农作物种植结构提取等农业监测领域,其中GF-2遥感影像具备高空间分辨率、覆盖范围广和多波段等特点,成为农作物分类识别较为理想的遥感影像。本文以长春市双阳区为研究区,基于GF-2影像,开展农作物种植结构提取研究。首先选取研究区内代表性实验区,提取并构建初始特征空间,并探究最适合实验区的特征空间组合;结合特征空间和Mean Shift算法对影像进行分割,确定实验区最优分割尺度;基于随机森林算法和支持向量机算法分别建立面向像元和面向对象的农作物分类模型,对实验区内的玉米、水稻、水体、建筑、道路和其它(包括林地、草地、占比较低的农作物等)地物进行分类识别,并依据精度评价指标对比分析4种分类模型的效果,确定实验区的最优分类模型;最后利用最优分类模型提取2020年双阳区内主要农作物(玉米、水稻)种植结构。主要研究内容与成果如下:(1)通过特征空间优化,确定最适合研究区农作物分类的特征组合。本文利用融合后的GF-2遥感影像提取了与农作物分类相关的4种光谱特征、12种植被指数特征和8种纹理特征并构建了初始特征空间;结合随机森林算法对24种特征进行重要性评价,确定重要性最高的10个特征(光谱特征:Green、Red;植被指数特征:VIgreen、GI、NDVI、SRI、TCARI;纹理特征:Mean、Contrast、Entropy)为该地区最优特征组合。(2)对比不同参数的Mean Shift分割效果,确定研究区影像最优分割尺度。本文采用不同阈值的Mean Shift算法对实验区影像进行分割并对比分析效果,发现当带宽系数皆为12,阈值为2时,可以有效避免不同地物被混合为同一图斑的现象发生,降低同一地物的破碎程度,减少内部无效图斑,提高后续面向对象分类模型的精度和效率。(3)对比分析农作物分类模型,确定更适合双阳区的主要农作物种植结构提取方法。本文基于随机森林算法和支持向量机算法分别构建了面向像元和面向对象的分类模型对实验区农作物进行分类,发现在4种分类模型中,基于随机森林算法的分类结果精度最高,总体精度高达0.926,Kappa系数高达0.908。进一步基于地块进行验证,发现随机森林分类模型的分类精度依旧高于支持向量机分类模型,其中基于随机森林算法的面向对象分类模型精度较高,总体精度达到0.971,Kappa系数高达0.947。因此,确定基于随机森林算法的面向对象分类模型更适用于双阳区农作物种植结构提取。(4)基于随机森林算法面向对象分类模型的研究区主要农作物种植结构提取与分析。统计得到2020年长春市双阳区玉米种植面积约为685km~2,主要分布在双阳河两侧的丘陵附近,在部分区域中玉米与其它地类交错存在;水稻种植面积约为163km2,主要分布在地势低矮平缓的双阳河河谷地区及饮马河两岸附近,在支流区域也会有小面积种植;两种主要农作物的种植面积之和约占全区面积51%。本研究对于预测农业资源综合生产能力、宏观调控农作物种植结构和维持粮食生产区域平衡等具有一定的理论意义和实际参考价值。
其他文献
现今纯电动汽车发展迅猛,热管理系统作为纯电动汽车的重要组成部分,一方面使得电机、电池等关键零部件工作在合适的温度范围内,保证安全性和使用寿命;另一方面满足乘员舱制热、制冷、除霜、除雾等舒适性需求,此外尽可能减小热管理能量的消耗,使能量合理利用以提升续驶里程,保证节能性。纯电动汽车集成式热管理技术成为当前的节能应用趋势,结合热泵技术及电机余热利用成为提升低温续驶里程的研究热点。本文以课题组某纯电动热
随着自动驾驶技术在量产车上的应用越来越多,让自动驾驶技术覆盖更多驾驶场景成为了技术研究的重点。在汽车发生侧滑的危险场景下,往往需要车辆快速改变行驶轨迹来避免事故或者减轻事故带来的损失。这一极限工况可以参考目前拉力赛或者漂移赛驾驶技巧中的“漂移”。驾驶员让后轮进入侧滑状态有以下几点优势:汽车能够更迅速地改变行驶方向;在同样的过弯速度下,抓地跑法对地面附着的要求更高,漂移跑法可以适应快速变化的地面附着
《大堰河—我的保姆》是著名诗人艾青的作品,它"像一颗光华熠熠的新星,出现在30年代的中国诗坛上",以"深沉隽永的情思,在广大读者的心田里镌刻着久远而常新的记忆"。在作品当中,作者通过回忆自己的乳母,抒发对旧社会广大贫苦农妇的赞美与感激之情。作品的情感基调深沉而苍凉,具有极强的感染力。下面,笔者就谈谈该作品的艺术美。
期刊
橡胶悬置作为整车关键接附点之一,在动力总成与车身(或车架)间扮演着支撑、限位和隔振的角色,除了要确保动力总成的运动行程始终保持在不会与其它汽车部件发生擦碰的合理范围内,还需要完成动力总成到车身和路面到动力总成的传递路径中的振动峰值衰减以及振动能量耗散。橡胶悬置的静动性能表现和疲劳循环寿命是否符合设计要求与整车的NVH性能以及舒适性息息相关。然而温度、臭氧等外界环境因素常常降低甚至破坏橡胶材料的优良
为了更好地引导学生理解诗歌,教师首先要对诗歌进行深入解读,这样在进行课堂教学时就能给学生提供一个恰当的切入口。解读《大堰河——我的保姆》可以着眼于诗歌的视角运用,剖析诗人的感情体验与创作目的。
长春市土地覆盖类型丰富,随着经济的增长,长春市的建筑用地不断增加。长春市建筑用地的增加、部分地区多年的采煤史以及其他人类活动引起了大面积地表沉陷,使社会经济发展和人民安全受到威胁。因此,对长春市进行大范围的地表形变监测,划分长春市地表形变主要区域,对城区零散点进行监测,确定形变水平和形变范围,探究长春市形变与自然因素之间的相关性,对长春市地面沉降防治具有重要意义。传统的水准测量监测方法精度高,但是
进入二十一世纪以来,汽车产业发展迅猛,同时伴随着化石能源危机,世界各国造车新势力以及传统车企都开始向汽车的电动化转型,发展电动汽车成为了新趋势。电动汽车在节能、可控性等方面都有着比传统燃油车明显的优势,因此电动汽车为节能控制和操纵稳定性方面提供了新的可能。分布式驱动电动汽车通过轮毂电机进行驱动,具有可控自由度高、响应迅速、传动效率较高等优点。电动汽车的续航里程问题是目前大家关心的问题之一,传统汽车
近年来,自动驾驶技术取得了非常迅速的发展,目前正处于从L2级辅助驾驶向L3级及以上过渡的重要阶段。发展自动驾驶的首要目的是降低交通事故率,安全是自动驾驶技术实现真正量产的前提,如何避免因电子电气软硬件失效导致对驾驶员及其他交通参与者造成伤害,保证自动驾驶系统的功能安全,是目前亟待解决的关键问题。ISO26262是汽车领域的功能安全国际标准,该标准基于V模型,为汽车产品的开发提供了概念阶段、系统阶段
我国高等教育于21世纪初迈入大众化进程,高等教育学也迅速在国家战略和社会需求的推动下获得了学科建制的身份。然而自高等教育学学科成立以来,其身份便颇受质疑,矛头直指学科内在知识逻辑合理性的欠缺。结合我国高等教育学的发展形势和现状,对其知识基础的构成及变化进行研究是新世纪高等教育发展、高等教育学学科建设、科学知识整合性发展等多重背景的要求。但分析本学科知识体系的相关研究成果却发现,已有成果要么停留在思
目的 探讨温针灸治疗肾虚血瘀型良性前列腺增生症(BPH)效果及其对性激素水平的影响。方法 将130例肾虚血瘀型良性BPH患者按照随机数字表法采用1∶1比例分为对照组和治疗组各65例。对照组给予非那雄胺,治疗组在对照组的基础上加用温针灸治疗。治疗3个月后,比较两组治疗后临床疗效、国际前列腺症状评分(IPSS)、排尿功能[最大尿流率(Qmax)、平均尿流速(Qave)、膀胱残余尿量(PVR)]、前列腺