摘要：基于Google Earth Engine(GEE)云计算平台,协同Sentinel-2影像、WordClim生物气候数据、SRTM地形数据、森林资源二类调查数据等数据,以随机森林(Random Forest,RF),支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和最大熵(Maximum Entropy,MaxEnt)3种机器学习算法为组件分类器,开展多源特征、多分类器决策融合的优势树种分类研究。通过3种组件分类器分别构建了两种串行集成和3种贝叶斯并行集成模型,用于确定云南香格里拉地区10种主要优势树种的空间分布。分类结果显示:3个组件分类器的总体精度均低于67.17%;3种并行集成方法总体精度相当,约为72%;两种串行集成方法精度高于78.48%,其中MaxEnt-SVM串行集成方法获得最佳精度(OA:80.66%,Kappa:0.78),与组件分类器相比精度至少提高了13.49%。研究表明:决策融合方法在优势树种分类中比组件分类器精度更高,并且有效改善了小样本树种的分类精度,可用于大范围山区优势树种分类。

摘要：Worldview 3是目前最先进的高分辨率光学卫星之一。针对Worldview 3遥感卫星数据全色波段和短波红外波段(Short-Wave Infrared,SWIR)空间分辨率差异大、波谱范围不一致所导致的融合结果块状效应以及空间分辨率增强效果有限的问题,提出一种两步式影像融合框架。该框架降低全色波段空间分辨率,实现与SWIR波段的初步融合;将初步融合的结果与原始分辨率全色波段进行第二步融合。通过选择6种典型像素级融合方法两两组合,形成36种融合方案,验证框架的可用性。选取包含植被、建筑、水体等典型地物类型的Worldview 3数据集进行实验,并采用五个定量评价指标进行评价。实验结果表明:使用两步式融合框架进行融合,通过渐进式空间细节注入的方式,避免了直接融合产生的块状效应,实现了短波红外影像的空间分辨率增强;第一步融合采用高通滤波(HPF)融合法,第二步融合采用GS(Gram-Schmidt Transform)变换融合方法,引入的空间信息最多,获得的融合结果质量最好。提出的融合框架既能避免块状效应的产生,又能有效增强SWIR波段的空间分辨率,对于其他卫星的全色与短波红外波段的融合也具有一定借鉴意义。

摘要：为有效利用高光谱影像与LiDAR数据的互补性信息,解决单一融合策略造成的场景解译地物边界不准确和分类精度低的问题,提出了一种光谱-空间-高度特征融合、并顾及场景地物类别共生特性的条件随机场分类方法。首先,对两种数据分别提取光谱及形态学特征,对特征集采用图模型进行特征融合,将特征输入概率支持向量机分类器,得到初始分类结果。然后,基于融合特征计算反映像素间类别本质差异的局部光谱-空间-高度协同的异质性值,并统计类别间的空间共生关系。最后,在条件随机场框架内,整合初始分类结果、局部异质性信息及类别共生关系,通过目标函数的迭代求解获得最终分类结果。通过将像素间的权重定义为对应像素位置融合特征的归一化欧式距离的单调减函数,对标记不同但特征差异较大的类别间给予较小的权重,以达到地物边界空间规整化的目的。通过对标记不同但共生概率较大的类别对给予较小的权重,达到保留空间关系稳定的类别对的目的。采用城区场景的美国休斯顿地区数据集和林区场景的中国广西高峰林场两组数据集对提出方法进行了验证。实验结果表明:休斯顿和高峰林场数据集精度分别达到94.00%和92.84%,分类结果的"胡椒盐"现象明显减少,证明了该方法的有效性。