|
基于无人机遥感的海洋养殖区识别研究
|
Abstract:
无人机遥感技术已日趋成为地理信息系统获取数据的重要工具,它以高精度、高灵活性和快速提取多维特征的优点而广泛应用于规划设计、风险评估和整体优化等领域中。本文利用无人机遥感以及基于机器学习的图像识别技术对山东省青岛市灵山岛海洋养殖区域及其沿海居民区进行了地物识别。同时,使用基于支持向量机(SVM)的方法对沿海各个功能区域进行了目标空间信息计算并得到了该区域的各项特征要素参数。本文基于监督分类,使用35%的样本像素作为训练集,测试了在不同光谱和空间条件下模型模拟效果的稳健性。结果表明:对于小样本容量,快速进行地物识别分析的要求下,SVM表现出较高的判准性(可达76.56%),但对小样品而言,模型效果受训练集的影响较大。对于现场调查和结果验证,将来通过大数据可以进一步提高对物体识别的精度。
UAV remote sensing technology has become an increasingly important tool for GIS to obtain data. It is widely applied in various fields such as planning and design, risk assessment and overall optimi-zation, with high accuracy, strong flexibility and rapid extraction of multi-dimensional features. In this paper, UAV remote sensing and image recognition technology based on machine learning are used to model mariculture areas along the coast of Lingshan Island in Qingdao, Shandong and to identify the marine aquaculture areas and coastal residents. In addition, the method based on sup-port vector machine is used to process spatial information of each functional area along the coast and consequently get the parameters of each feature element of the area. In this paper, based on the supervised classification, 35% of sample pixels are used as training set to test the robustness of the model simulation effect under different spectral details and spatial details. The results show that: for small sample size and the requirement of fast ground object identification and analysis, SVM shows a high accuracy (up to 76.56%), but for small samples, the model effect is greatly affect-ed by the training set. In the future, about field investigation and verification of results, combina-tion of big data could improve the object identification accuracy.
[1] | [1] 刘斌, 史云, 吴文斌, 段玉林, 赵立成. 基于无人机遥感可见光影像的农作物分类[J]. 中国农业资源与区划, 2019, 40(8): 55-63. |
[2] | 刘建晓, 孟令辉, 李辉, 杜蒙, 童萌萌, 魏淑珍. 基于无人机遥感技术的衡水湖生态调查研究[J]. 衡水学院学报, 2019, 21(4): 1-5. |
[3] | 孙中宇, 黄钰辉, 杨龙, 王重洋, 孙红斌, 王佐霖, 张卫强, 甘先华. 基于无人机遥感的古银叶树群落健康快速诊断[J]. 热带地理, 2019, 39(4): 538-545. |
[4] | 陈黎, 刘淑冰, 李万能. 无人机遥感在河流岸线资源监管中的应用[J]. 热带地理, 2019, 39(4): 521-530. |
[5] | 张海宾. 无人机遥感技术在现代矿山测量中的应用探讨[J]. 世界有色金属, 2019(6): 44-46. |
[6] | 李永河. 无人机遥感在林业调查领域的应用[J]. 江西农业, 2019(10): 82. |
[7] | 刘斌. 基于无人机遥感影像的农作物分类研究[D]: [硕士学位论文]. 北京: 中国农业科学院, 2019. |
[8] | 方德涛, 刘珊珊, 张笑. 低空无人机遥感系统在海岛潮间带监测中的应用[J]. 北京测绘, 2019, 33(1): 71-75. |
[9] | 蔡良玫, 李昆, 王林萍. 美、日、中航空植保产业发展的比较与启示[J]. 中国植保导刊, 2019, 39(7): 60-63. |
[10] | 满亚洲, 朱兰艳, 吕文雅. 低空无人机航测系统在高原复杂地形量测中的应用[J]. 激光杂志, 2019, 40(8): 22-25. |
[11] | 崔胜涛. 海域和海岛无人机遥感监视监测系统的研究与应用[J]. 测绘与空间地理信息, 2019, 42(7): 122-124. |
[12] | 张帅. 基于无人机低空遥感的农田信息采集与处理研究[J]. 安徽农学通报, 2019, 25(13): 149-151. |
[13] | 闫静, 张彩云, 张永年, 李雪丁, 张宁, 江山, 商少凌. 基于无人机遥感技术的港湾养殖区监测[J]. 厦门大学学报(自然科学版), 2016, 55(5): 742-748. |
[14] | 刘小辉. 基于无人机影像的小麦叶绿素含量及产量定量反演研究[D]: [硕士学位论文]. 合肥: 安徽大学, 2019. |
[15] | 王增竹. 浅析无人机航拍技术在水电行业中的应用[J]. 水电站设计, 2019, 35(2): 26-29. |
[16] | 刘伏秋, 刘建英, 黎良平. 我国植保无人机应用现状及发展趋势分析[J]. 湖北农机化, 2019(15): 10-11. |
[17] | 张永年. 无人机低空遥感海洋监测应用探讨[J]. 测绘与空间地理信息, 2013, 36(8): 143-145. |
[18] | 吴晓锐. 无人机航测在建筑施工现场的应用[J]. 居舍, 2019(26): 162. |
[19] | 陈芳香. 无人机航测在桐城某矿山测绘中的运用[J]. 世界有色金属, 2019(14): 16-17. |
[20] | 凌云. 无人机航拍技术在测绘工作中的应用[J]. 黑龙江科学, 2019, 10(12): 88-89. |
[21] | 张洁. 无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用探究[J]. 信息与电脑(理论版), 2019(15): 13-15. |
[22] | 许欣欣. 无人机遥感海洋监测技术及其发展[J]. 科技传播, 2019, 11(7): 97-98. |
[23] | 胡青. 无人机遥感海洋监测应用探讨[J]. 环境与发展, 2017, 29(7): 117-119. |
[24] | 曹洪涛, 张拯宁, 李明, 李器宇. 无人机遥感海洋监测应用探讨[J]. 海洋信息, 2015(1): 51-54. |
[25] | 刘乾飞, 龙晓敏, 邓忠坚, 叶江霞. 无人机遥感技术在国家森林公园可视化场景快速构建中的应用[J]. 林业资源管理, 2019(2): 116-122. |
[26] | 曾宏琦, 文承荣. 无人机遥感技术在开发建设项目水土保持监测中的应用[J]. 广东水利水电, 2019(8): 91-95. |
[27] | 李维. 无人机遥感技术在林业资源调查与病虫害防治中的应用[J]. 中国农业文摘–农业工程, 2019, 31(5): 45-46+60. |
[28] | 周海. 无人机遥感技术在现代矿山测量中的探讨[J]. 世界有色金属, 2019(14): 14-15. |
[29] | 荣泽山, 王爱博. 无人机遥感技术与GIS数据处理在林业系统中的应用[J]. 吉林农业, 2019(17): 100. |
[30] | 黄登红, 周忠发, 吴跃, 朱孟, 尹林江, 崔亮. 基于无人机可见光影像的高原丘陵盆地区山药植株识别[J]. 热带地理, 2019, 39(4): 571-582. |
[31] | 高凌洁, 张少凤. 无人机遥感技术在采煤地面塌陷监测中的应用[J]. 微型电脑应用, 2019, 35(7): 66-68. |
[32] | 周晓妹. 试论无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J]. 居舍, 2019(20): 196. |
[33] | 张海文. 探讨测绘工程测量中无人机遥感技术运用[J]. 建材与装饰, 2019(19): 212-213. |
[34] | 朱涛. 浅谈三维地形建模系统及无人机在单体建筑建模中的应用[J]. 江西测绘, 2019(2): 22-30. |
[35] | 尹冬丽, 郭腾龙. 基于无人机测绘的地理信息定位技术研究[J]. 居舍, 2019(18): 163. |
[36] | 王飞, 高小伟, 高宁, 赵建华, 吴合风, 孟庆辉. 面向海洋应用的无人机遥感图像配准研究[J]. 测绘通报, 2017(11): 123-127. |
[37] | 姚鹏, 綦声波, 黎明. 基于无人机/无人艇的最优动态覆盖观测技术[J]. 海洋科学, 2018, 42(1): 106-111. |