以地块分类为核心的冬小麦种植面积遥感估算

以提高冬小麦种植面积估算精度为目标,选取种植结构复杂的都市农业区,采用QuickBird影像数字化农田地块边界,以多时相TM影像为核心数据源,以地块为基本分类单元,进行不同特征向量组合、不同分类器的冬小麦地块分类方法研究,并对比分析了基于地块分类和基于像元分类的冬小麦种植面积估算精度。研究结果表明,基于地块分类的冬小麦种植面积估算方法的总量精度和位置精度均高于像元分类;植被指数和纹理信息的引入有助于进一步提高地块分类精度;支持向量机与最大似然均能得到高达97%的总量精度和90%的位置精度,支持向量机地块分类所需的训练样本量远低于最大似然,因此支持向量机更加适合于冬小麦地块分类;冬小麦错分与漏分情况大多发生在细碎地块,其面积总量较小,而大地块错分和漏分较少,因此相对于像元分类,地块分类能在整个区域能得到较高的冬小麦位置精度和总量精度。

基于主动学习的遥感图像地块目标分类

在传统的机器学习中,模型的准确度往往由已标记的数据样本规模所决定。但是在实际情况中,海量数据中往往只有极小部分获得了准确标记,而大部分数据未经标记,如果通过专业人员对数据逐个进行标记,将耗费大量的时间成本和经济成本。主动学习是从大量未标记的数据集中检索出最有用的未标记数据,交由专业人员进行标记,然后用该类样本来训练模型以期提高模型的准确率。本文设计一种对遥感图像的目标检测的方法,首先构建一个深度学习网络模型,通过使用已标注数据对该模型进行预训练,然后使用度量学习的技术,筛选出未标注数据集中的最有标注价值的图像数据进行标注,对此过程反复迭代,直至准确率达到设置的阈值。实验分别由已标注数据占总数据量的14.2%、21.4%、28.6%这3种数据标记量对该方法进行测试,结果表明,通过主动学习结合U-Net网络的方法,可以有效地减少数据的标记量而达到模型的预期效果。

基于地块尺度多时相遥感影像的冬小麦种植面积提取

针对仅利用单一遥感影像数据获取农作物信息精度不够问题,该文选择冬小麦主产地河南省兰考县乡镇作为研究区,以2017年多时相中分辨率Landsat8 OLI影像和Google earth上下载的亚米级高分影像为遥感数据源,结合光谱差异和农田地块信息实现冬小麦的精确提取。该算法首先构建不同时相决策树模型,分别实现2个时相的冬小麦区域初步提取;其次通过将对高分影像多尺度分割产生的地块信息分别与2个时相冬小麦播种面积初步区域相互叠加,完成地块单元控制下的冬小麦播种面积分地块统计,并通过设定不同统计阈值,分析落在每一地块单元下的冬小麦区域,生成基于地块单元的冬小麦播种面积分布图;最后通过多时相交叉验证,获取最终冬小麦播种区域。结果表明:该方法能更加准确提取冬小麦种植面积,保持较低的误判率(1.3%)水平下,得到较高的提取正确率(95.9%),较通过对比单一Googleearth高分辨率影像获取冬小麦精度(85.6%)高,该研究对通过融合多源多时相影像数据获取农作物提供参考。

复杂场景下小农经营区地块级苹果园模块化制图方法框架

实现复杂场景下地块级苹果园的精准制图,是中国苹果产业精细化管理面临的迫切需求。然而,传统的地块级分类制图框架在处理小农经营区内的大量细碎地块时,可靠性大幅度降低。本文提出一种适用于复杂场景下小农经营区的地块级苹果园模块化制图方法框架。①基于模拟人类对目标场景视觉感知的分层策略,从深秋季的单幅超高空间分辨率(Very High Resolution,VHR)影像中提取冗余的候选地块;②利用非对称瓶颈网络(Depth-wise Asymmetric Bottleneck Network,DABNet)模型与长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)模型,分别从VHR影像与时间序列影像中提取苹果园的空间特征像素与时序特征像素。然后,构建元特征描述特征像素在候选地块中的分布情况,与地块的内在特征共同组成苹果园地块的分类特征;③使用随机森林(Random Forest,RF)将候选地块分类为苹果园地块和非苹果园地块。以山东省栖霞市西城镇为研究区,从43238个候选地块中提取出30292个苹果园地块,分类总体精度达到92.7%。利用RF算法自带的平均精度减少指标(Mean Decrease in Accuracy,MDA)对17种分类子特征进行特征重要性分析,证明本文提出的元特征比传统人工设计特征具有更强的信息抽象与特征表达能力。该框架成功实现场景复杂的小农经营区地块级苹果园制图,可推进精准果园农业的发展。

浅析城市轨道交通沿线土地储备策略

伴随着我国城市轨道交通的快速发展,全国多个城市进入了轨道时代。城市轨道交通具有资金需求量大、短期盈利能力不足、投资回收期较长的特点,简单以政府投资为主的建设方式已无法满足大规模建设的需要。多个城市实践表明,城市轨道交通沿线地区土地有较大的价值提升,相继提出构建“轨道+物业”的发展思路。线路周边轨道影响区内的土地储备则是实现“轨道+物业”的必要前提。本文对城市轨道交通沿线土地储备流程进行初步探索,从潜力地块分类、潜力地块筛选和潜力地块储备计划几方面进行研究,,为城市轨道交通沿线筛选潜力地块和制定土地储备计划提供参考。