中国草地学报2023,Vol.45Issue(10) :22-33.DOI:10.16742/j.zgcdxb.20230041

基于深度学习方法提取苜蓿人工草地空间分布信息

Extracting Spatial Distribution Information of Alfalfa Artificial Grassland Based on Deep Learning Method

邓泽坤 王婷 赵晓旭 周真 董建军 牛建明
中国草地学报2023,Vol.45Issue(10) :22-33.DOI:10.16742/j.zgcdxb.20230041

基于深度学习方法提取苜蓿人工草地空间分布信息

Extracting Spatial Distribution Information of Alfalfa Artificial Grassland Based on Deep Learning Method

邓泽坤 1王婷 1赵晓旭 1周真 1董建军 2牛建明2
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作者信息

  • 1. 内蒙古大学生态与环境学院,内蒙古 呼和浩特 010021
  • 2. 内蒙古大学生态与环境学院,内蒙古 呼和浩特 010021;蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室,内蒙古呼和浩特 010021;内蒙古草地生态学重点实验室—省部共建草地生态学国家重点实验室培育基地,内蒙古呼和浩特 010021
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摘要

近年来,我国人工草地建设进入了快速发展阶段,及时、准确地获取大区域范围内人工草地空间分布信息,有助于提升草业宏观管理的数字化水平.以内蒙古阿鲁科尔沁旗的苜蓿人工草地为例,基于Sentinel-2多时相遥感图像,结合苜蓿光谱反射率随刈割期变化的规律,利用ENVI NET 5深度学习模型提取苜蓿人工草地空间分布信息,并与面向对象的随机森林模型提取结果进行了比较.结果表明:(1)深度学习方法提取的2020年和2021年苜蓿草地的用户者精度分别为 100.00%和 98.80%,制图精度分别为 98.42%和 100.00%,总体精度分别为 99.17%和99.33%,Kappa系数分别为0.98和0.99.随机森林模型的用户者精度分别为98.90%和96.61%,制图精度分别为97.82%和94.48%,总体精度分别为98.28%和94.68%,Kappa系数分别为0.94和0.90.深度学习模型提取的苜蓿人工草地空间分布信息各项精度指标均优于随机森林模型.(2)深度学习方法提取结果中的噪声像元较少,简化了复杂的分类后处理流程.此外,深度学习模型无需逐年建模,普适性强.综上所述,深度学习模型可以精确、便利地提取研究区域苜蓿人工草地信息,具有在类似地区大面积推广应用的潜力.

关键词

苜蓿/人工草地/遥感/深度学习/随机森林

Key words

Alfalfa/Artificial grassland/Remote sensing/Deep learning/Random forest

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基金项目

现代农业产业技术体系建设专项(CARS-34)

出版年

2023
中国草地学报
中国农业科学院草原研究所 中国草地学会

中国草地学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.347
ISSN:1673-5021
参考文献量23
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