位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于支持向量机回归的冬小麦叶面积指数遥感反演
  • ISSN号:1002-6819
  • 期刊名称:农业工程学报
  • 时间:2013.4.1
  • 页码:117-123
  • 分类:S127[农业科学—农业基础科学]
  • 作者机构:[1]安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室,合肥230039, [2]中国科学院遥感与数字地球研究所,数字地球重点实验室,北京100094, [3]北京农业信息技术研究中心,北京100097
  • 相关基金:国家自然科学基金(61172127,41201354); 高等学校博士学科点科研基金(20113401110006); 中国科学院百人计划项目“植被定量遥感参数反演与真实性检验”项目资助
  • 相关项目:仿射不变性和亮度单调变化不变性的图像特征描述
中文摘要:

利用单一植被指数反演叶面积指数(LAI)时,存在不同程度的饱和性且每种指数只能包含部分波段的信息,该文提出利用支持向量机回归的方法进行叶面积指数的反演,可以用更多的波段信息作为输入参数以提高LAI反演精度。选取冬小麦起身期、拔节期和灌浆期的实测光谱和叶面积指数数据,用统计回归的方法分别建立NDVI-LAI和RVI-LAI模型,用支持向量机回归(SVR)方法分别建立以NDVI、RVI以及蓝、绿、红和近红外4个波段数据作为输入参数的回归预测模型,即NDVI-SVR、RVI-SVR和NRGB-SVR模型。上述5个模型分别利用对应时期的环境星HJ-CCD数据进行验证。结果表明:NDVI和RVI与叶面积指数(LAI)的回归模型预测的结果与实测值的RMSE分别为0.98与0.97;预测精度分别为59.2%与59.3%。以NDVI和RVI结合实测叶面积指数(LAI)训练并预测的结果与实测值的均方根误差RMSE分别为0.71与0.83预测精度分别为70.4%与67.1%。以蓝(B)、绿(G)、红(R)以及近红外(NIR)波段作为输入参数回归并预测的RMSE值为0.42,预测精度为81.7%。通过支持向量机回归预测具有更好的拟合效果,可以输入更多波段信息,提高了叶面积遥感反演精度,对冬小麦的多个生育期均具有较好的适用性。

英文摘要:

The method of inverting leaf area index (LAI) using a single vegetation index (VI) was influenced by different degrees of saturation and each index could contain in general two bands of information. This paper proposed the method of using support vector machine regression (SVR) for leaf area index inversion, which could use more band information as input parameters in order to improve LAI inversion accuracy. Using the winter wheat’s actual spectra measurement and leaf area index data in the period of erecting stage, elongation stage and filling stage, we established a NDVI-LAI and RVI-LAI model with the statistical regression method respectively, and established regression prediction model using NDVI, RVI, as well as blue, green, red and near-infrared four-band data as input parameters with the support vector machine regression (SVR) method, namely the NDVI-SVR, RVI-SVR and NRGB-SVR model. The above five models used the corresponding period environment HJ-CCD data for validation respectively. The results showed that:the RMSE of 0.98, 0.97 with the prediction accuracy value of 59.2%, 59.3% was obtained using the NDVI-LAI and RVI-LAI regression model respectively, and the RMSE of 0.71, 0.83 with the prediction accuracy value of 70.4%, 67.1%was obtained using NDVI-SVR and RVI-SVR regression model respectively. With blue (B), green (G), red (R) and near infrared (NIR) bands as input parameters of support vector machine regression and prediction, the RMSE value is 0.39, the prediction accuracy value is 81.7%. Support vector machine regression (SVR) prediction has a better fitting effect, and can input more band information to improve the leaf area index remote sensing inversion accuracy which is suitable for winter wheat’s multiple birth period.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《农业工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国农业工程学会
  • 主编:朱明
  • 地址:北京朝阳区麦子店街41号
  • 邮编:100125
  • 邮箱:tcsae@tcsae.org
  • 电话:010-59197076 59197077 59197078
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-6819
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2047/S
  • 邮发代号:18-57
  • 获奖情况:
  • 百种中国杰出学术期刊,中国精品科技期刊,中国科协精品科技期刊工程项目期刊,RCCSE中国权威学术期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国食品科技文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:93231