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1、第33卷第5期1622017年3月農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)TransactionsofmeChineseSocietyofAgriculturalEngineeringVbl.33NO.5Mar.2017基于AdaBoost模型和mRMR算法的小麥白粉病遙感監(jiān)測(cè)馬慧琴1一,黃文江蜮,景元書1,董瑩瑩2,張競(jìng)成3,聶臣巍2,唐翠翠2,一,趙晉陵4,黃林生4(1.南京信息工程大學(xué)應(yīng)用氣象學(xué)院,氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警與評(píng)估協(xié)同創(chuàng)新中心,南京210044;2.中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所,數(shù)字地球重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100094:3.杭州電子科技大學(xué)生命信息與儀器工程學(xué)院,杭州310018
2、:4.安徽大學(xué)電子信息工程學(xué)院,合肥230039)摘要:除選擇合適的建模方法外,選擇合適的特征選擇算法來優(yōu)選建模特征對(duì)提高作物病害的遙感監(jiān)測(cè)水平具有重要作用。選取陜西省關(guān)中平原兩部小麥白粉病為對(duì)象,基于Landsat8遙感影像共提取了18個(gè)特征變量,通過相關(guān)性分析(con弓lation鋤alysis,cA)和最小冗余最大相關(guān)(minimumredudallcymaximumrelev鋤ce,n1]晰R)2種特征選擇算法篩選出了2組不同的特征變量,分別將其輸入Fisher線性判別分析(FisherlineardiscriIIlinantanalysis,F(xiàn)LDA)
3、、支持向量機(jī)(supponvectormachine,svM)和AdaBoost3種方法,構(gòu)建小麥白粉病發(fā)生嚴(yán)重程度監(jiān)測(cè)模型,并對(duì)其進(jìn)行精度驗(yàn)證與對(duì)比分析。結(jié)果表明,2種AdaBoost模型對(duì)小麥白粉病發(fā)生嚴(yán)重程度的總體監(jiān)測(cè)精度分別比FLDA模型和SvM模型高出27.9%、27.9%和14.0%、9.3%,刪}蝴R算法篩選特征所建Fu)A、SvM及AdaBoost監(jiān)測(cè)模型的總體監(jiān)測(cè)精度分別比cA篩選特征所建模型高出7.0%、11.7%和7.0%,且IIl】卟佩算法篩選特征結(jié)合AdaB00st方法所建監(jiān)測(cè)模型的精度和Kappa系數(shù)分別為88.4%和0.807,為所
4、有模型中最高。說明將AdaBoost方法用于作物病害遙感監(jiān)測(cè)效果較好,在作物病害監(jiān)測(cè)模型的特征變量選擇中mImR算法比常用CA算法更具優(yōu)勢(shì)。研究結(jié)果可為其他作物病害遙感監(jiān)測(cè)提供方法參考。關(guān)鍵詞:病害;遙感;監(jiān)測(cè);小麥;mRMR算法;AdaBoost方法doi:lO.11975a.issn.1002—6819.2017.05.024中圖分類號(hào):s4;TP79文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1002—6819(2017)一05—0162—08馬慧琴,黃文江,景元書,董瑩瑩,張競(jìng)成,聶臣巍,唐翠翠,趙晉陵,黃林生.基于AdaBoost模型和mRMR算法的小麥白粉病遙感監(jiān)測(cè)[J
5、].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2017,33(5):162—169.doi:10.11975/i.issn.1002—6819.2017.05.024hnp://www.tcsae.o唱MaHuiqiIl,Huangw咖iaIlg,JingYuanshu,DongYingying,zhallgmgcheng,Niechenwei,Tangcuicui,zhao血ling,HuaIlgLinsheng.RemotesensingmonitoriI培ofwheatpowde呵mildewbasedonAda【Boostmodelcombiningm砌嗵Ra培orimm【J].1
6、’ransactionsofmeChineseSocietyofAgricultumlEngineering(TransactionsoftheCSAE),2017,33(5):162一169.(inChinesewithEnglishabs蹴t)doi:10.11975/j.issn.1002—6819-2017.05.024htcp://www.tcsae。o瑪0引言小麥白粉病己成為中國發(fā)生面積和危害十分嚴(yán)重的小麥病害之一,在重發(fā)年份減產(chǎn)可高達(dá)30%【l】。因此利用現(xiàn)代信息技術(shù)來提高對(duì)該病的監(jiān)測(cè)水平,對(duì)于指導(dǎo)病害防治,確保中國糧食生產(chǎn)穩(wěn)定具有重要的意義。近年
7、來,遙感技術(shù)的發(fā)展可有效解決病蟲害傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方式的多種弊端,為未來大面積病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)提供了重要手段[2】。目前,一些學(xué)者利用該技術(shù)開展了作物病蟲害的監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)研究。蔣金豹等[3】將冠層光譜一階微分?jǐn)?shù)據(jù)與相應(yīng)的小麥條銹病病情指數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析,并采用單變量線收稿日期:2016.06—21修訂日期:2017—02一11基金項(xiàng)目:中國科學(xué)院國際合作局對(duì)外合作重點(diǎn)項(xiàng)目(13121lKYsB20150034):國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFD030702);國家自然科學(xué)基金國際合作項(xiàng)目(61661136004);國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41271412、41601467):
8、江蘇省普通高校自然科學(xué)研