Исследование извлечения мелких и крупных влажных участков с использованием временных данных Sentinel-1 и модели MultiRocket-RF

YU Qinping ,  

LIN Wenpeng ,  

SHI Yiwen ,  

摘要

Точное извлечение мелких и крупных влажных участков на больших территориях имеет важное значение для дальнейшего укрепления строительства экологической цивилизации. В данной статье с использованием фенологических признаков и характеристик синтетического апертурного радара SAR (Synthetic Aperture Radar) рассматривается классификационная система влажных местностей, а также использование модели классификации MultiRocket-RF для извлечения влажных участков на основе различий рассеяния радарного луча Sentinel-1 в разные фенологические периоды; кроме того, на основе использования порога площади 5 га для определения мелких и крупных влажных участков, предлагается метод облегчения проблемы склеивания участков влажных местностей для снижения ошибочного классифицирования влажных участков. Наконец, на примере демонстрационной зоны экологического зеленого интегрированного развития в дельте Янцзы анализируется и проверяется эффективность модели извлечения мелких и крупных влажных участков. Результаты показывают: (1) Комбинация временных данных радиолокационного SAR и модели классификации MultiRocket-RF может хорошо соответствовать фенологической системе классификации влажных местностей, обеспечивая хороший эффект извлечения различных типов влажных участков, общая точность достигает 93,6%, коэффициент Каппа составляет 0,888, макро-F1-оценка достигает 0,804, особенно для размокших травянистых и древесных растений на мелких и крупных влажных участках, а также для извлечения сезонно затопленных участков; (2) облегчение проблемы склеивания участков влажных местностей может повысить точность извлечения мелких и крупных влажных участков, хотя коэффициент Каппа не изменяется значительно, но макро-F1-оценка увеличивается с 0,798 до 0,804, и общая точность извлечения разных видов мелких и крупных влажных участков становится лучше в целом; (3) модель более подходит для извлечения мелких и крупных влажных участков площадью 1 га и более, однако из-за шумов точечных объектов, геометрических искажений и прочих факторов извлечения мелких и крупных влажных участков площадью менее 1 га эффективность низкая. Таким образом, данное исследование расширило области применения данных радиолокационного SAR и предложило новые технические подходы к извлечению мелких и крупных влажных участков.

关键词

Дистанционное зондирование; фенология; мелкие и крупные влажные участки; коэффициент обратного рассеяния; когерентный коэффициент; преобразователь MultiRocket; случайный лес

阅读全文