基于无人机多光谱遥感的台风灾后玉米倒伏信息提取

来源：农业工程学报杂志2021年第24期北京时间：

作者：赵静,闫春雨,杨东建,温昱婷,黎文华,鲁力群,兰玉彬,

摘要：为快速获取台风过后玉米倒伏信息，该研究以生态无人农场大田玉米作为研究对象，利用无人机搭载多光谱相机获取玉米田块图像。采用主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）变换多光谱图像，保留信息量最多的前3 个主成分波段；应用最小噪声分离变换（Minimum Noise Fraction Rotation，MNF）对48项纹理特征降维，保留信息量最多的前6项特征；计算选择10种植被指数；对多光谱图像进行低通、高通滤波，将以上特征作为全特征集。使用支持向量机递归（Support Vector Machines-Recursive Feature Elimination，SVM-RFE）、 ReliefF和套索算法（Least Absolute Shrinkage and Selection Operator，Lasso）筛选出3种特征子集，建立5种监督分类模型，对4种数据集进行训练。ReliefF特征子集训练的5种监督分类模型测试集最低分类准确率为89.02%，SVM-RFE和Lasso特征子集训练的5种监督分类模型测试集最低分类准确率均为95.38%，与全特征相比仅相差0.58%，表明通过特征筛选方法可在取得较高分类精度同时大幅减少特征输入数量；运用3种特征筛选方法与不同分类模型的最佳组合提取验证区域玉米倒伏信息，通过混淆矩阵验证结果可知，K最近邻模型结合SVM-RFE特征筛选方法分类精度最高，达93.49%，Kappa系数为0.90，表明了分类模型普适性较强。该研究使用较少特征数量参与分类，且获得较高分类识别精度，可为无人机多光谱技术快速、准确提取台风灾后玉米倒伏信息提供技术支持。

关键词：无人机, 遥感, 提取, 多光谱, 玉米, 倒伏信息, 台风灾害