在谷歌地球引擎中利用哨兵-1-2 和 SRTM 数据对半落叶季节性森林的演替阶段进行分类

V. Costa, M. Freitas
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摘要

使用了哨兵-2 号卫星和合成孔径雷达-1 号卫星的 MSI(多谱段仪器)传感器获取的遥感数据、从哨兵-1 号卫星图像获取的 GLCM(灰度共现矩阵)纹理数据以及从 SRTM(航天飞机雷达地形图任务)图像获取的地貌数据。这些数据组成了机器学习分类器支持向量机(SVM)、分类与回归树(CART)和随机森林(RF)的不同输入组,这些分类器是在谷歌地球引擎平台上实现的。RF 显示出最高的总体准确率(93% 至 97%),无论使用哪种数据集作为输入,Kappa 指数从 0.89(光学和合成孔径雷达数据)到 0.95(光学、合成孔径雷达和地貌测量数据)不等。除了数据集加上合成孔径雷达纹理数据的准确率略低(91.7%)外,CART 显示出相同的总体准确率值(92.5%),Kappa 指数在 0.89 到 0.91 之间。表现最差的是 SVM 光学数据分类,准确率为 59%,Kappa 指数为 0.37。不过,通过 SVM 对光学、合成孔径雷达和地貌数据进行协同分类,准确率达到了 75%。
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Classificação de estágios sucessionais da Floresta Estacional Semidecídua utilizando dados Sentinel-1-2 e SRTM no Google Earth Engine
Foram utilizados dados de sensoriamento remoto adquiridos pelos sensores MSI (Multispetral Instrument) do satélite Sentinel-2 e SAR (Synthetic Aperture Radar) Sentinel-1, dados de textura GLCM (Grey Level Co-Ocurrence Matrix) derivados das imagens Sentinel-1 e dados geomorfométricos derivados de imagens SRTM (Shuttle Radar Topography Mission). Os dados compuseram diferentes grupos de entrada para os classificadores de aprendizagem de máquina Support Vector Machine (SVM), Classification and Regression Tree (CART) e Random Forest (RF), implementados na plataforma Google Earth Engine. O RF apresentou as maiores exatidões globais (93 a 97%), independente do conjunto de dados utilizados como entrada, com o índice Kappa variando de 0,89 (dados ópticos e SAR) a 0,95 (dados ópticos, SAR e geomorfométricos). O CART apresentou valores idênticos de exatidão global (92,5%) exceto para o conjunto de dados acrescido dos dados de textura SAR, que apresentou exatidão ligeiramente mais baixa (91,7%), com índice Kappa variando de 0,89 a 0,91. O pior desempenho foi o da classificação de dados ópticos por SVM, resultando em 59% de exatidão e 0,37 de índice Kappa. Todavia, a sinergia de dados ópticos, SAR e geomorfométricos classificados por SVM atingiu 75% de exatidão.
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