基于随机森林法的农作物遥感识别方法研究——以阿荣旗部分区域为例

doi:10.12190/j.issn.2096-1197.2020.01.25

北方农业学报 ›› 2020, Vol. 48 ›› Issue (1): 129-134.doi: 10.12190/j.issn.2096-1197.2020.01.25

• 农业经济·农业信息技术 • 上一篇

基于随机森林法的农作物遥感识别方法研究——以阿荣旗部分区域为例

包珺玮, 于利峰, 乌兰吐雅, 许洪滔, 乌云德吉, 于伟卓

内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古呼和浩特 010031

收稿日期:2019-11-12 出版日期:2020-01-19 发布日期:2020-05-08
通讯作者: 乌兰吐雅（1970—）,女,副研究员,硕士,主要从事遥感与GIS应用的研究工作。
作者简介:包珺玮（1987-）,男,助理研究员,硕士,主要从事资源开发与GIS应用的研究工作。
基金资助:
内蒙古农牧业科技创新基金项目（2018CXJJ09）

Research on crop remote sensing recognition method based on a random forest method —Take some areas of Arun Banner as an example

BAO Junwei, YU Lifeng, Wulantuya, XU Hongtao, Wuyundeji, YU Weizhuo

Inner Mongolia Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences,Hohhot 010031,China

Received:2019-11-12 Online:2020-01-19 Published:2020-05-08

摘要/Abstract

摘要： 【目的】为未来大尺度农作物遥感识别方法提供借鉴。【方法】以内蒙古阿荣旗部分区域为例,采用Sentinel_2A影像主要数据源,利用随机森林法结合农作物光谱特征、纹理特征、参数特征,提取研究区的玉米、高粱、大豆、甜菜种植面积信息,并对分类结果进行精度验证和评价。【结果】 4种农作物的分类总体精度达到80.02%,Kappa系数为0.727 7,分类精度较好。【结论】利用随机森林分类器结合均值飘移算法能够明显改善影像“椒盐现象”,并提高农作物的分类精度。

关键词: 随机森林法, 均值漂移, 农作物分类, 阿荣旗

Abstract: 【Objective】It can provide a reference for future large-scale crop remote sensing recognition method. 【Methods】We took the Sentinel_2A images as the main source of Arun Banner in Inner Mongolia. Based on a random forest method and the full utilization of the spectral features,texture features,and parameter features to extract the area of plants including corn,sorghum,soybean,and sugar,the classification results were analzyed. 【Results】The overall accuracy of the crop classification reached 80.02%,the Kappa coefficient achieved 0.727 7,and the classification results are good. 【Conclusion】Using random forest as a classifier combined with the way of mean shift it can ameliorate the phenomenon of “salt and pepper” and improve the accuracy of classification of crops.

Key words: Random forest method, Mean shift, Crop classification, Arun Banner

中图分类号:

TP701

包珺玮, 于利峰, 乌兰吐雅, 许洪滔, 乌云德吉, 于伟卓. 基于随机森林法的农作物遥感识别方法研究——以阿荣旗部分区域为例[J]. 北方农业学报, 2020, 48(1): 129-134.

BAO Junwei, YU Lifeng, Wulantuya, XU Hongtao, Wuyundeji, YU Weizhuo. Research on crop remote sensing recognition method based on a random forest method —Take some areas of Arun Banner as an example[J]. Journal of Northern Agriculture, 2020, 48(1): 129-134.

参考文献 18

[1]	刘克宝,刘述彬,陆忠军,等.利用高空间分辨率遥感数据的农作物种植结构提取[J].中国农业资源与区划,2014,35(1):21-26.
[2]	何云,黄翀,李贺,等.基于Sentinel-2A影像特征优选的随机森林土地覆盖分类[J].资源科学,2019,41(5):992-1001.
[3]	朱琳. 基于Sentinel多源遥感数据的作物分类及种植面积提取研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2018.
[4]	王蓉,冯美臣,杨武德,等.基于Sentinel-2A影像的县域冬小麦种植面积遥感监测[J].山西农业科学,2019,47(5):854-860.
[5]	黄双燕,杨辽,陈曦,等.机器学习法的干旱区典型农作物分类[J].光谱学与光谱分析,2018,38(10):3169-3176.
[6]	雷小雨,卓莉,叶涛,等.基于时差特征与随机森林的水稻种植面积提取[J].遥感技术与应用,2016,31(6):1140-1149.
[7]	王娜,李强子,杜鑫,等.单变量特征选择的苏北地区主要农作物遥感识别[J].遥感学报,2017,21(4):519-530.
[8]	刘佳,王利民,杨福刚,等.粮豆轮作遥感监测对卫星时空及谱段指标的需求分析[J].农业工程学报,2018,34(7):165-172.
[9]	张记函. 基于模糊聚类和均值漂移的图像分割算法研究[D].西安:西安电子科技大学,2017.
[10]	FUKUNAGA K,HOSTETLER L D.The estimation of the gradient of a density function,with applications in pattern recognition[J].IEEE Transactions on Information Theory,1975,21(1):32-40.
[11]	王爽,夏玉,焦李成.基于均值漂移的自适应纹理图像分割方法[J].软件学报,2010,21(6):1451-1461.
[12]	苏腾飞,张圣微,李洪玉.基于可变尺度Mean-Shift的农田高分遥感影像分割算法[J].国土资源遥感,2017,29(3):41-50.
[13]	文军,王介民.一种由卫星遥感资料获得的修正的土壤调整植被指数[J].气候与环境研究,1997,2(3):302-309.
[14]	王恺宁,王修信.多植被指数组合的冬小麦遥感估产方法研究[J].干旱区资源与环境,2017,31(7):44-49.
[15]	宋荣杰,宁纪锋,刘秀英,等.基于纹理特征和SVM的QuickBird影像苹果园提取[J].农业机械学报,2017,48(3):188-197.
[16]	田艳琴,郭平,卢汉清.基于灰度共生矩阵的多波段遥感图像纹理特征的提取[J].计算机科学,2004,31(12):162-163.
[17]	吕杰. 基于机器学习和辐射传输模型的农作物叶绿素含量高光谱反演模型[D].北京:中国地质大学,2012.
[18]	谢国雪,黄文校,卢远,等.基于高分辨率遥感影像的桑树信息提取研究——以广西鹿寨县为例[J].中国农业资源与区划,2015,36(2):44-53.

基于随机森林法的农作物遥感识别方法研究——以阿荣旗部分区域为例

Research on crop remote sensing recognition method based on a random forest method —Take some areas of Arun Banner as an example

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献 18

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0

[1]	平翠枝, 罗方, 张传玲, 李晓东, 王宇. 内蒙古阿荣旗耕地土壤养分现状与分布[J]. 北方农业学报, 2020, 48(1): 70-74.
[2]	刘文景, 王玉芬, 李娟, 李金龙, 高丽丹. 内蒙古东部区青贮玉米种植适应性评价——以阿荣旗的种植情况为例[J]. 北方农业学报, 2019, 47(3): 32-36.
[3]	平翠枝高丽丹张德健李娟苏敏利李民. 阿荣旗创新农技推广机制的做法与成效[J]. 北方农业学报, 2015, 43(6): 155-155.
[4]	高丽丹. 阿荣旗整建制推进粮油作物高产创建的对策与成效[J]. 北方农业学报, 2015, (1): 60-60.
[5]	韩同庆李淑芳王晓辉党秀敏. 阿荣旗农民科技培训现状及未来发展的思考[J]. 北方农业学报, 2014, (3): 122-122.
[6]	孙平立李金龙郑树彬蔡梅李国成. 阿荣旗粮油高产创建的做法与体会[J]. 北方农业学报, 2013, (2): 127-127.
[7]	李晓东. 提升阿荣旗耕地地力的技术措施[J]. 北方农业学报, 2013, (1): 73-73.
[8]	李晓东王宇王刚. 阿荣旗耕地地力评价与测土配方施肥技术应用[J]. 北方农业学报, 2012, (4): 58-58.
[9]	孙平立李金龙王敏华. 阿荣旗马铃薯晚疫病发生原因及防治措施[J]. 北方农业学报, 2012, (2): 83-83.
[10]	谷淑湘王建明李运李明琴. 阿荣旗耕地水土流失现状及治理对策[J]. 北方农业学报, 2006, (5): 64-64.
[11]	谷淑湘王建明李明琴刘凤梅魏鲜竹王晓辉. 阿荣旗耕地质量状况及改良利用措施[J]. 北方农业学报, 2006, (4): 75-75.
[12]	李淑芳王建明张淑敏. 秋耕起垄耕作措施与大豆产量、质量形成关系的分析[J]. 北方农业学报, 2005, (B12): 229-229.
[13]	李运王建明魏鲜竹王敏华. 阿荣旗建设无公害中草药产业基地的优势、问题与对策[J]. 北方农业学报, 2005, (B12): 305-305.
[14]	李运王敏华李晓东张俊辉. 阿荣旗推进无公害蔬菜及系列农产品产业化的优势、问题及对策[J]. 北方农业学报, 2005, (B12): 297-297.
[15]	张淑华张淑芳郑淑彬. 阿荣旗土地养分状况与施肥建议[J]. 北方农业学报, 2004, (1): 17-17.