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《基于深度學(xué)習(xí)的遙感影像城市擴(kuò)展方法研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、第23卷第3期載人航天Vol.23No.32017年6月MannedSpaceflightJun.2017基于深度學(xué)習(xí)的遙感影像城市擴(kuò)展方法研究韓潔,李盛陽(yáng),張濤(中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心太空應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100094)摘要:在已有的遙感影像變化檢測(cè)方法基礎(chǔ)之上,引入并提出利用深度學(xué)習(xí)中的深度信念網(wǎng)絡(luò)對(duì)高分辨率遙感影像進(jìn)行分類及城市擴(kuò)展變化檢測(cè)分析。通過(guò)與傳統(tǒng)方法的對(duì)比,深度學(xué)習(xí)的總體精度和Kappa系數(shù)最高。深度學(xué)習(xí)的生產(chǎn)者精度最高,誤判率比較低,最適用于城市建成區(qū)變化趨勢(shì)的研究。通過(guò)計(jì)算圖像的信息熵對(duì)隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè),大大縮短了深度學(xué)習(xí)的時(shí)間
2、,相同實(shí)驗(yàn)條件下每幅影像訓(xùn)練時(shí)間可縮短12?525s,提高了分類效率,對(duì)于城市擴(kuò)展應(yīng)用研究具有較大的貢獻(xiàn)。最后應(yīng)用改進(jìn)的深度信念網(wǎng)絡(luò)對(duì)北京市三期遙感影像進(jìn)行分類及變化檢測(cè),并分析了北京市的城市擴(kuò)展趨勢(shì)及特征。為城市規(guī)劃、土地利用保護(hù)提供技術(shù)參考及借鑒。關(guān)鍵詞:深度學(xué)習(xí);深度信念網(wǎng)絡(luò);遙感影像;變化檢測(cè);信息熵中圖分類號(hào):TP701文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674?5825(2017)03?0414?05ResearchonUrbanExpansionMethodBasedonDeepLearningofRemoteSensingImageHANJie,LIShen
3、gyang,ZHANGTao(KeyLaboratoryofSpaceUtilization,TechnologyandEngineeringCenterforSpaceUtilization,ChineseAcademyofSciences,Beijing100094,China)Abstract:Adeeplearningalgorithmforchangedetectionusinghighresolutionremotesensingimageswasproposedinthispaper.Theexistingmethodsincludingtheima
4、gedifferencingmethod,theunsu?pervisedclassificationandthesupervisedclassificationwereanalyzed.Comparingwiththosetradition?almethods,theoverallaccuracyandKappacoefficientofdeeplearningalgorithmwerethehighestandtheproducer’saccuracyoftheproposedmethodwasalsothehighest.Thismethodwassuita
5、bleforthechangedetectionoftheurbanbuilt?uparea.Itwasfoundthattheinformationentropyoftheremotesensingimagewassimilartothenumberofhiddenlayermodesofthedeeplearningalgorithm.Itcouldshortenthetimeofcalculationbyabout12.525sandmakecontributionstothechangedetectionap?plication.Intheend,them
6、odifieddeepbeliefnetworkwasusedtoclassifyanddetectthechangesinthreestagesofremotesensingimagesofBeijing.ThetrendsandfeaturesofurbanexpansionofBeijingwereanalyzed,whichmayserveasareferenceforthecityplanning,landusageandprotection.Keywords:deeplearning;deepbeliefnetwork;remotesensingima
7、ges;changedetection;informa?tionentropy間信息時(shí)代的機(jī)遇,遙感、信息系統(tǒng)及數(shù)據(jù)挖掘技1引言術(shù)為監(jiān)測(cè)管理不斷變化、不斷發(fā)展的城市動(dòng)態(tài)體自上世紀(jì)90年代以來(lái),中國(guó)的城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)系,提供了關(guān)鍵的技術(shù)支持。加速了城市的空間擴(kuò)展。為了有效地對(duì)城市進(jìn)行遙感變化檢測(cè)是根據(jù)同一地區(qū)不同時(shí)期獲取動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、做好規(guī)劃和管理、預(yù)測(cè)它的發(fā)展,傳統(tǒng)的遙感影像定量地分析地表的變化特征以及信息[1][2]方法已經(jīng)不能滿足客觀需要。面對(duì)21世紀(jì)空的技術(shù),已經(jīng)成為當(dāng)前遙感圖像處理與分析的收稿日期:2016?09?29;修回日期:2017?04?17基金項(xiàng)目:中國(guó)
8、科學(xué)院空間