利用分离性测度多类支持向量机进行高光谱遥感影像分类

从支持向量机的基本理论出发,结合高光谱数据的分离性测度,提出了一种基于分离性测度的二叉树多类支持向量机分类器,并用OMIS传感器获得的高光谱遥感数据和Hyperion高光谱遥感数据进行实验,分析比较了各种多类SVM的分类精度,并和传统的光谱角制图和最小距离分类算法进行了比较。结果表明,SVM进行高光谱分类时,基于分离性测度的二叉树多支持向量机的分类精度最高。     

高光谱影像特征子集选择方法

针对高维遥感数据的降维困难问题,该文提出并构建了一种融合粒子群优化算法全局寻优能力和支持向量机优秀分类性能的高光谱遥感影像特征子集选择与分类方法。通过引入混沌优化搜索技术改进融合粒子群优化算法的全局寻优能力;提出并采用一种基于粒度的网格搜索策略对支持向量机模型参数进行优化;利用二进制融合粒子群优化算法进行特征选择;然后,支持向量机采用该特征子集所对应的训练数据集进行模型参数优化和分类。实验结果表明该方法能有效地提取出用于分类的最佳波段,具有较高的分类精度。为高光谱遥感影像的特征选择与分类探索出了一种可行的方法。     

基于支持向量机的遥感影像分类比较研究

支持向量机是建立在统计学习理论基础上的一种新的人工智能算法,较好地克服了传统分类方法中存在的小样本、非线性、过学习、高维数、局部极小点等问题,是一种极具潜力的遥感影像分类算法。本研究采用Landsat-5的TM影像,用支持向量分类法对影像进行分类,分析了支持向量机不同参数组合情况下的分类精度,并对支持向量分类法与传统分类方法进行了比较,发现支持向量分类算法具有参数选择范围宽,不要求对待分类区域地物光谱特征和影像分布特征具有先验知识,分类精度高等特点,对于在没有现场同步实测数据的区域进行精确的分类具有特别重要的价值。     

VHSR图像基于分割对象分类器性能评价

对比研究了平行六面体、最近邻分类法、最大似然法、神经网络等经典分类算法以及近年来新发展的支持向量机分类算法在基于分割对象的高分辨率遥感图像分类中的性能,详细分析了不同内积核函数对于支持向量机分类的影响。对两个试验区进行试验的结果表明,支持向量机分类算法分类精度得到明显改善,同时分类结果受参数、样本选择等影响较小,稳定性好。     

基于球结构支持向量机的QuickBird影像分类分析

在支持向量机多类识别基础上探讨以球结构替代传统超平面支持向量机对QuickBird影像进行分类的可行性,对重叠区域的数据分类采用新规则,提高球结构支持向量机算法的泛化性能,并将分类结果与最小距离法、最大似然法分类结果进行比较,实验结果表明该算法有效可行,降低了二次规划的复杂度,缩短了样本训练时间.     

一种基于输入向量机的高光谱影像分类算法

支持向量机分类方法存在惩罚系数需要交叉验证获取、训练时间较长、支持向量个数随着训练样本数量的变化而变化,以及稳定性和稀疏性较差等问题。针对这些问题,提出了一种基于输入向量机的高光谱影像分类算法。该算法在核逻辑回归模型的基础上,采用前向贪心算法选择训练样本中的输入向量来进行模型的训练,达到稀疏的目的,提高影像的分类精度和分类效率。通过PHI和OMIS两组高光谱影像分类实验,结果表明基于输入向量机分类算法具有稳定性好、稀疏性强的优点。     

改进支持向量机的高分遥感影像道路提取

针对支持向量机受分类数的限制在高分辨率遥感影像中无法直接获取高精度道路网信息的问题,该文提出一种新的混合的基于支持向量机的方法:首先,利用模糊C均值聚类方法将输入的遥感影像分为3类,以减少支持向量机的错分现象;其次,运用支持向量机将不同类别的像素分为道路类和非道路类;最后,应用马尔科夫随机场对分类结果进行噪声去除,并采用形态学进行后处理,进而得到精确道路网信息。实验结果表明:该算法不仅能够从高分辨率遥感影像中提取出道路网,而且精度优于直接使用支持向量机算法以及对比算法。     

支持向量机的北京城市热岛模拟:热岛强度空间格局曲面模拟及其应用

将支持向量机(SVM)曲面拟合算法引入城市热岛强度曲面模拟研究,以MODIS的地表温度产品(LST)数据为例,对2006～2008年北京地区城市热岛强度进行支持向量机(SVM)曲面拟合.敏感性分析和精度评价表明该算法精度较高,能够用来表征城市热岛的空间格局特征.应用结果表明,凭借该算法可对地表城市热岛制图.在年内和年际...     

高光谱影像概率分类向量机分类方法研究

从分析基于支持向量机和相关向量机的高光谱影像分类方法的优势和不足出发,将基于概率分类向量机的方法用于高光谱影像分类试验。在贝叶斯理论框架下,概率分类向量机为基函数权值引入截断Gauss先验概率分布,使得不同类别的基函数权值具有不同符号的先验分布,并利用EM算法进行参数推断,得到足够稀疏的概率模型,弥补了相关向量机选取错误类别的样本作为相关向量的不足,从而有效地提高了模型的分类精度和稳定性。OMIS和PHI影像分类试验表明,概率分类向量机能够很好地应用在高光谱影像分类。     

利用随机森林的高分一号遥感数据进行城市用地分类

为了探究国产高分一号卫星遥感影像数据面向城市用地分类的实际应用方法和效果,本文以北京市某区域为例,基于高分一号PMS数据,使用随机森林、支持向量机、最大似然法3种分类器进行了城市用地分类对比研究。结果表明,随机森林和支持向量机的总体分类精度明显优于最大似然法;最大似然法在运算时间上明显优于随机森林和支持向量机。综合分析发现,随机森林算法表现更优。它既能保证分类精度,又能保持一定的时间效率,更适合高分辨率、大数据量、多特征参数的高分一号遥感影像分类的实际生产应用。     

区域似大地水准面确定的最小二乘支持向量机方法

支持向量机(SVM)是近年来发展起来的机器学习的新方法,它较好地解决小样本、非线性、高维数、局部极小点等实际问题.文中研究支持向量机的拓展算法--最小二乘支持向量机(LSSVM),并将其应用于确定大面积复杂似大地水准面.通过工程实例并与神经网络模型和二次曲面多项式拟合模型相比较,验证确定区域似大地水准面的LSSVM方法的有效性.     

信息向量机、相关向量机和支持向量机在机载LiDAR点云数据分类中的应用

机载LiDAR点云数据分类技术是LiDAR数据后处理的关键步骤。信息向量机、相关向量机及支持向量机可以在LiDAR点云数据分类中发挥重要作用。本文将三种分类器应用到点云数据分类中,通过实验验证了它们在点云数据分类中的性能,总结了它们在点云数据分类任务中的应用潜力。     

遥感影像单类分类的白化变换法

提出一种基于白化变换的单类分类方法。该方法仅需要兴趣类别的训练样本。首先,基于兴趣类别对原遥感影像作白化变换,使兴趣类别的分布在各个方向上的方差相同。然后,确定一个距离阈值实现单类分类,根据切比雪夫定理,选择不同倍数的标准差作为阈值进行单类分类试验。结果表明,各个地物类别都在3~4倍标准差的区间内获得最高的分类精度。最后,以3倍标准差作为阈值的单类分类结果,与单类支持向量机方法比较,两种方法的分类结果非常相近,而基于白化变换的方法阈值选择简单,鲁棒性强。     

Landsat8和MODIS融合构建高时空分辨率数据识别秋粮作物

本文利用Wu等人提出的遥感数据时空融合方法 STDFA(Spatial Temporal Data Fusion Approach)以Landsat 8和MODIS为数据源构建高时间、空间分辨率的遥感影像数据。以此为基础,构建15种30 m分辨率分类数据集,然后利用支持向量机SVM(Support Vector Machine)进行秋粮作物识别,验证不同维度分类数据集进行秋粮作物识别的适用性。实验结果显示,不同分类数据集的秋粮作物分类结果均达到了较高的识别精度。综合各项精度指标分析,Red+Phenology数据组合对秋粮识别效果最好,水稻识别的制图精度和用户精度分别达到91.76%和82.49%,玉米识别的制图精度和用户精度分别达到85.80%和74.97%,水稻和玉米识别的总体精度达到86.90%。     

一种地物点云数据栅格化分类新方法

激光技术的不断发展对利用点云数据进行地物分类的方法提出了更高的要求。基于此提出了一种结合遥感领域地物分类特点,利用地物反射率的不同来实现地物分类的方法。该方法首先提取数据的反射率信息,然后将其作为栅格化后的属性值,最后利用监督分类、非监督分类和支持向量机分类方法对栅格化后的栅格影像进行地物分类。通过实验表明,支持向量机方法在保持较高训练和分类速度的同时还具有较高的分类精度,总精度和Kappa系数达到了88.69%和0.86,为点云数据分类提供了一种新的途径。     

Development of S-NPP VIIRS global surface type classification map using support vector machines

With the launch of the Joint Polar Satellite System (JPSS)/Suomi National Polar-orbiting Partnership (S-NPP) satellite in October 2011, many of the terrestrial remote sensing products generated from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), such as the global land cover map, have been inherited and expanded into the JPSS/S-NPP mission using the new Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) data. In this study, an improved algorithm including the use of a new classifier support vector machines (SVM) classifier was proposed to produce VIIRS surface type maps. In addition to the new classification algorithm, a new post-processing strategy involving the use of new ancillary data to refine the classification output is implemented. As a result, the new global International Geosphere-Biosphere Programme (IGBP) map based on the 2014 VIIRS surface reflectance data was generated with a 78.5 ± 0.6% overall classification accuracy. The new map was compared to a previously delivered VIIRS surface type map, and to the MODIS land cover product. Validation results including the error matrix, overall accuracy, and the user’s and producer’s accuracy suggest the new global surface type map provides similar classification accuracy compared to the old VIIRS surface type map, with higher accuracy achieved in agricultural types.     

Improved maize cultivated area estimation over a large scale combining MODIS–EVI time series data and crop phenological information

The accurate and timely information of crop area is vital for crop production and food security. In this study, the Enhanced Vegetation Index (EVI) data from MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) integrated crop phenological information was used to estimate the maize cultivated area over a large scale in Northeast China. The fine spatial resolution China’s Environment Satellite (HJ-1 satellite) images and the support vector machine (SVM) algorithm were employed to discriminate distribution of maize in the reference area. The mean MODIS–EVI time series curve of maize was extracted in the reference area by using multiple periods MODIS–EVI data. By analysing the temporal shift of crop calendars from northern to southern parts in Northeast China, the lag value was derived from phenological data of twenty-one agro-meteorological stations; here integrating with the mean MODIS–EVI time series image of maize, a standard MODIS–EVI time series image of maize was obtained in the whole study area. By calculating mean absolute distances (MAD) map between standard MODIS–EVI image and mean MODIS–EVI time series images, and setting appropriate thresholds in three provinces, the maize cultivated area was extracted in Northeast China. The results showed that the overall classification accuracy of maize cultivated area was approximately 79%. At the county level, the MODIS-derived maize cultivated area and statistical data were well correlated (R² = 0.82, RMSE = 283.98) over whole Northeast China. It demonstrated that MODIS–EVI time series data integrated with crop phenological information can be used to improve the extraction accuracy of crop cultivated area over a large scale.