南京林业大学学报(自然科学版)

作者：向俊,严恩萍,姜镓伟,宋亚斌,韦维,莫登奎

单位：1.广西壮族自治区林业科学研究院,广西 南宁 530002,2.林业遥感大数据与生态安全湖南省重点实验室,中南林业科技大学林学院,湖南 长沙 410004,3.中山大学土木工程学院,广东 珠海 519082,4.国家林业和草原局中南调查规划设计院,湖南 长沙 410014

关键词：低分辨率标签,全卷积神经网络,深度学习,森林变化检测

基金：国家自然科学基金项目(32071682),国家自然科学基金项目(31901311),国家林业和草原局中南调查规划设计院项目(68218022),湖南省林业科技创新计划(XLK202108-8)

【目的】针对目前森林变化检测中高精度标签样本缺失或不足的问题,提出一种基于全卷积神经网络和低分辨率标签的森林变化检测方法,旨在实现林地区域内森林变化的简易快速提取。【方法】首先对获取的数据进行去云、筛选、标签融合等预处理,利用全卷积神经网络模型分别提取2020年和2021年研究区森林高分遥感影像,并评价模型精度;利用分类后比较法获取森林变化区域,得到变化结果并与目视解译结果进行对比,基于像素面积计算森林变化检测的精确率等评价指标。【结果】所用全卷积神经网络(FCN)模型在2020年森林提取结果的精确率和召回率的调和均值(F1分数)为97.09%,2021年森林提取结果的F1分数为95.96%,与分割网络模型(U-Net、FPN、LinkNet)相比更优。比较两期森林提取结果得到变化区域,森林增加与森林减少的合计变化精确率为73.30%,召回率为77.37%,F1分数为75.28%。【结论】该方法实现了基于低分辨率标签对高分遥感影像森林变化区域进行快速、准确的获取。采用少量的低分辨率标签完成森林变化检测任务,同时可为大面积林地变更调查提供参考。

来源：2024年第1期

《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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