基于高分光学与全极化SAR的海南八门湾红树林种间分类方法

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作者 张程飞 任广波 +4 位作者 吴培强 胡亚斌 马毅 阎宇 张菁锐 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期153-168,共16页

合理的红树种间组成结构是有效发挥红树林湿地生态价值的前提,明确的红树林种间分布信息是开展红树林生态系统治理和规划工作的有效依据。针对海南八门湾红树林湿地,基于高分三号(GF-3)全极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR... 合理的红树种间组成结构是有效发挥红树林湿地生态价值的前提,明确的红树林种间分布信息是开展红树林生态系统治理和规划工作的有效依据。针对海南八门湾红树林湿地,基于高分三号(GF-3)全极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)和高分六号(GF-6)多光谱遥感数据,本文提取了35个红树林遥感特征,利用极端梯度提升树(eXtremegradientboosting,XGBoost)算法开展了特征重要性排序、特征筛选和红树林种间分类实验,将其与传统的支持向量机(supportvectormachine,SVM)、随机森林(randomforest,RF)机器学习算法进行精度比较,并基于XGBoost算法进行了3种特征组合方式(优选特征、多光谱特征、全极化SAR特征)的分类精度比较,旨在探索XGBoost对红树林种间分类的适用性和光学与全极化SAR数据对红树林种间分类的能力。结果表明:1)识别红树林种类的优势特征依次为多光谱的光谱波段、极化分解参数、光谱植被指数,且仅利用前8个优选特征(绿光波段反射率G、蓝光波段反射率B、Yamaguchi面散射分量Ys、近红外波段反射率NIR、增强型植被指数EVI、比值植被指数RVI、归一化植被指数NDVI、Freeman面散射分量F_(s))即可达到较高分类精度。2)对于八门湾红树林湿地,XGBoost算法的红树种间分类总体精度最高,为86.16%,卡帕系数为0.836,比SVM和RF算法高3%~8%;优选特征的红树林种间分类精度比单独的多光谱特征或全极化SAR特征高10%~12%。3)八门湾红树林总面积约为797.58hm^(2),共有白骨壤、海莲、红海榄、杯萼海桑、角果木、榄李、木榄、正红树、海漆9种优势真红树,杯萼海桑和木榄的面积较大,分别占全部红树林面积的45.46%、21.21%。 展开更多

关键词 红树林 种间分类 多光谱 全极化SAR XGBoost

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基于资源三号的雷州半岛红树林种间分类研究 被引量：7

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作者 郑艺 林懿琼 +4 位作者 周建 甘伟修 林广旋 许方宏 林光辉 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2019年第3期201-208,共8页

利用遥感技术对区域尺度红树林进行种间分类在红树林资源调查、合理利用与保护方面具有重要意义。基于资源三号高空间分辨率影像的光谱特征、植被指数、纹理特征、形状参数等信息,结合无人机实地采集的样本点,采用面向对象结合决策树和... 利用遥感技术对区域尺度红树林进行种间分类在红树林资源调查、合理利用与保护方面具有重要意义。基于资源三号高空间分辨率影像的光谱特征、植被指数、纹理特征、形状参数等信息,结合无人机实地采集的样本点,采用面向对象结合决策树和支持向量机的方法对红树林进行区域提取和种间分类。首次得到了广东省湛江红树林国家级自然保护区红树林物种分布图,并分析了其空间分布格局。结果表明: 2014年保护区内现存红树林面积为5 949.3 hm^ 2 ,低于当前大部分文献报道的结果;红树林在廉江市(1 556.0 hm^ 2 )、雷州市(1 466.1 hm ^2 )、湛江市辖区(1 168.0 hm ^2 )、遂溪县(734.7 hm ^2 )、徐闻县(479.8 hm ^2 )、吴川市(544.7 hm ^2 )均有分布。各地红树林皆呈现由海向陆的地带性物种分布格局:天然林区由低潮位向高潮位优势种依次为白骨壤、桐花树、秋茄、红海榄和木榄;外来红树植物无瓣海桑在引种区主要邻白骨壤陆缘一侧分布。各优势种在雷州半岛分布面积比例依次为白骨壤(41.9%)、无瓣海桑(23.4%)、桐花树(20.9%)、秋茄(5.4%)、红海榄(4.8%)和木榄(3.6%)。这一结果表明,雷州市和湛江市辖区无瓣海桑人工林种植取得了很好的成效,但其入侵和扩张风险需要深入研究。 展开更多

关键词 红树林 种间分类 高空间分辨率影像 面向对象

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基于国产高分遥感的人工种植红树林种间分类方法研究——以广西茅尾海红树林为例 被引量：4

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作者 马云梅 吴培强 +3 位作者 任广波 傅宇 马毅 包玉海 《海洋技术学报》 2019年第4期1-8,共8页

红树林的种间结构组成对红树林生态系统的健康和发展至关重要,而红树林种间分类问题一直以来都是基于遥感手段的红树林监测中的难点。针对该问题,以人工种植为特点的广西茅尾海红树林遥感种间分类为例,基于面向对象的分类思想,提出了一... 红树林的种间结构组成对红树林生态系统的健康和发展至关重要,而红树林种间分类问题一直以来都是基于遥感手段的红树林监测中的难点。针对该问题,以人工种植为特点的广西茅尾海红树林遥感种间分类为例,基于面向对象的分类思想,提出了一种现场样本与分割对象相结合的红树林种间分类方法。利用GF-2 PMS1高分辨率卫星遥感影像数据,开展了广西茅尾海红树林湿地典型植被精细分类和空间分布研究,并将分类结果与基于像素和传统面向对象SVM分类方法进行了对比。结果显示:总体上,面向对象分类方法更适合用于茅尾海红树林湿地典型植被分类;对于局部混生明显的区域使用基于像素SVM分类方法效果会更好;传统面向对象分类方法中将整个影像分割对象单元作为训练样本可能会在某种程度上造成负面影响。因此,使用文中提出的样本选择新方法进行面向对象分类精度最高,总体精度达到了93.13%,Kappa为0.89。 展开更多

关键词 红树林 基于像素 面向对象 茅尾海 种间分类

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20种石斛属植物根解剖结构特征与种间分类研究 被引量：7

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作者 侯晓强 郭顺星 《中国药学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第21期1885-1888,共4页

目的分析20种石斛属植物根的解剖结构特征,探讨石斛属种间分类的特征性根解剖结构。方法采用石蜡切片法制作石斛属植物根的横切片,显微观察根解剖结构特征,比较种间根解剖结构的差异。结果石斛属植物种间根解剖结构特征存在差异,根被最... 目的分析20种石斛属植物根的解剖结构特征,探讨石斛属种间分类的特征性根解剖结构。方法采用石蜡切片法制作石斛属植物根的横切片,显微观察根解剖结构特征,比较种间根解剖结构的差异。结果石斛属植物种间根解剖结构特征存在差异,根被最内层细胞壁V状加厚、纤维体、外皮层加厚形式、内皮层细胞形状、髓结构、中柱与皮层比例等特征可作为20种石斛属植物种间区分的依据。结论根的特征性解剖结构可用于石斛属植物的辅助鉴别。 展开更多

关键词 石斛 解剖结构特征 种间分类 鉴别

原文传递

基于Sentinel-2 MSI影像与面向对象相结合的红树林树种精细化分类方法研究 被引量：1

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作者 赵阳 田震 +2 位作者 李尉尉 薛志泳 朱建华 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期352-360,共9页

红树林是最典型的滨海生态系统之一,红树林种间类型的精确识别对于红树林生态系统保护、修复及碳储量评估具有重要意义。遥感是开展红树林种间类型识别的有效手段,但传统的遥感红树林分类方法多是基于像元开展的,分类结果“椒盐”现象... 红树林是最典型的滨海生态系统之一,红树林种间类型的精确识别对于红树林生态系统保护、修复及碳储量评估具有重要意义。遥感是开展红树林种间类型识别的有效手段,但传统的遥感红树林分类方法多是基于像元开展的,分类结果“椒盐”现象严重且精度还有很大提升空间。因此,本研究以东寨港红树林保护区为例,基于Sentinel-2 MSI影像,在传统遥感分类方法的基础上引入图像分割技术,分别构建了面向对象的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和随机森林(Random Forest,RF)分类法,并在此基础上对各模型的分类精度和适用性进行了分析。模型对比结果表明:(1)图像分割技术的引入能有效改善分类结果的“椒盐”现象,提升红树林种间类型的识别精度,基于像元使用SVM和RF分类算法总体分类精度分别可达78.82%(Kappa=0.75)和82.94%(Kappa=0.82),面向对象的SVM和RF模型分类总体精度分别可达81.5%(Kappa=0.78)和92.67%(Kappa=0.88),相较于以像元为分类对象的模型而言,后者精度分别提高了2.68%和7.43%;(2)从4个模型总体分类精度、各树种分类精度、模型稳定性和适用性方面来看,RF算法均优于SVM算法;(3)东寨港红树林分为6类,使用面向对象的随机森林分类,榄李和红海榄精度最高,其次为角果木,秋茄和无瓣海桑,海莲精度最低,为86.6%,6类树种分类精度均达85%以上。综上,基于面向对象使用随机森林分类算法构建分类模型可以准确识别分类红树林不同树种,为红树林种间精细化分类提供理论和技术支持。 展开更多

关键词 红树林种间分类 多光谱 面向对象 随机森林 支持向量机

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基于Sentinel-2 MSI影像与面向对象相结合的红树林树种精细化分类方法研究

6

作者 赵阳 李尉尉 +2 位作者 田震 薛志泳 朱建华 《Marine Science Bulletin》 2023年第2期43-62,共20页

红树林是最为典型的滨海生态系统之一,红树林种间类型的精确识别对于红树林生态系统保护、修复及碳储量评估均具有重要意义。遥感是开展红树林种间类型识别的有效手段,但传统的遥感红树林分类方法多是基于像元开展的,分类结果“椒盐”... 红树林是最为典型的滨海生态系统之一,红树林种间类型的精确识别对于红树林生态系统保护、修复及碳储量评估均具有重要意义。遥感是开展红树林种间类型识别的有效手段,但传统的遥感红树林分类方法多是基于像元开展的,分类结果“椒盐”现象严重且精度还有很大提升空间,因此本研究以东寨港红树林保护区为例,基于Sentinel-2 MSI影像,在传统遥感分类方法的基础上引入图像分割技术,分别构建了面向对象的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和随机森林(Random Forest,RF)分类法,并在此基础上对各模型的分类精度和适用性进行了分析,四个模型对比表明:(1)图像分割技术的引入能有效改善分类结果的“椒盐”现象,提升红树林种间类型的识别精度,基于像元使用SVM和RF分类算法总体分类精度为78.82%(Kappa=0.75)、82.94%(Kappa=0.82),面向对象的SVM和RF模型分类总体精度分别为81.5%(Kappa=0.78)、92.67%(Kappa=0.88),相较于以像元为分类对象的模型而言,后者精度提高了2.68%和7.43%;(2)四个模型从总体分类精度、各树种分类精度、模型稳定性和适用性方面RF算法均优于SVM算法;(3)东寨港红树林分为6类,使用面向对象的随机森林分类,榄李和红海榄精度最高,其次为角果木,秋茄和无瓣海桑,海莲精度最低为86.6%,6类树种分类精度均达85%以上。综上所述,基于面向对象使用随机森林分类算法构建分类模型可以准确识别分类红树林不同树种,为红树林种间精细化分类提供理论和技术支持。 展开更多

关键词 红树林种间分类 多光谱 面向对象 随机森林 支持向量机

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唇形科植物果皮微形态特征及其分类学意义 被引量：13

7

作者 郑宝江 邢淑清 +1 位作者 李艳波 张晶 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期34-35,共2页

对唇形科 (Labiatae) 11属 12种植物果皮纹饰进行扫描电镜观察 :唇形科植物在果皮表面纹饰特征上可分为六大类型 ,即网状纹饰、复合纹饰、鸟巢状纹饰、丝状纹饰、丘状纹饰、条状纹饰。果皮纹饰显示出显著的差别 ,可以作为唇形科植物属... 对唇形科 (Labiatae) 11属 12种植物果皮纹饰进行扫描电镜观察 :唇形科植物在果皮表面纹饰特征上可分为六大类型 ,即网状纹饰、复合纹饰、鸟巢状纹饰、丝状纹饰、丘状纹饰、条状纹饰。果皮纹饰显示出显著的差别 ,可以作为唇形科植物属种间分类的依据。 展开更多

关键词 唇形科植物 果皮微形态特征 分类学意义 果皮纹饰 种间分类

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中国美喙藓属和长喙藓属植物的茎横切结构比较研究 被引量：4

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作者 刘倩 王欣欣 +1 位作者 王幼芳 左勤 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1846-1852,共7页

利用徒手切片法,对美喙藓属9个种和长喙藓属10个种进行茎横切结构的比较研究,以期为美喙藓属和长喙藓属在属间以及属内种间分类提供依据。结果表明,美喙藓属植物茎横切结构性状稳定,均具有外皮部、内皮部和中轴,中轴细胞数多在15个以下... 利用徒手切片法,对美喙藓属9个种和长喙藓属10个种进行茎横切结构的比较研究,以期为美喙藓属和长喙藓属在属间以及属内种间分类提供依据。结果表明,美喙藓属植物茎横切结构性状稳定,均具有外皮部、内皮部和中轴,中轴细胞数多在15个以下;长喙藓属植物大部分中轴分化明显,细胞数目一般为15个以上。外皮部占茎横切面的比例、内外皮部的界限、细胞壁的厚薄、中轴分化的程度等特征能给属内种间区分提供分类依据。 展开更多

关键词 青藓科 外皮部 内皮部 中轴 种间分类

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中国金线鲃鱼类的体鳞研究 被引量：3

9

作者 李维贤 《水产学杂志》 CAS 1997年第1期82-88,共7页

本文对分布于滇桂黔三省区的18种金线的体鳞覆盖程度、侧线鳞（孔）数、体鳞大小、侧线鳞与体鳞比较、体鳞辐射沟数和辐射沟的分布等七个性状作了比较研究，证明体鳞特征可作为金线肥鱼类属种间分类的重要依据，文中对金线鱼类体鳞进化... 本文对分布于滇桂黔三省区的18种金线的体鳞覆盖程度、侧线鳞（孔）数、体鳞大小、侧线鳞与体鳞比较、体鳞辐射沟数和辐射沟的分布等七个性状作了比较研究，证明体鳞特征可作为金线肥鱼类属种间分类的重要依据，文中对金线鱼类体鳞进化趋势作了补步探讨，证明作者将侧线鳞与体鳞一致的金线并入近金线属是合理的。此外，由鳞片结构证明无眼金线鱼与麦田河金线亲缘上较相近，可能由共同祖先分化而成。 展开更多

关键词 中国 金线BA 体鳞状况 种间分类

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部分花楸属植物的花粉形态特征及聚类分析 被引量：3

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作者 杨利欢 吴雨涵 +2 位作者 裴鑫 关雪莲 郑健 《植物资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期84-90,共7页

采用扫描电子显微镜(SEM)对13种花楸属(Sorbus Linn.)植物的花粉形态特征(包括形状、大小、萌发孔沟和外壁纹饰)进行了观察和分析,并在此基础上进行了聚类分析。结果表明:13种花楸属植物花粉均为单粒花粉,呈长球状或超长球状,极面观呈... 采用扫描电子显微镜(SEM)对13种花楸属(Sorbus Linn.)植物的花粉形态特征(包括形状、大小、萌发孔沟和外壁纹饰)进行了观察和分析,并在此基础上进行了聚类分析。结果表明:13种花楸属植物花粉均为单粒花粉,呈长球状或超长球状,极面观呈三角形,赤道面观呈长椭圆形;极轴长28.94~39.03μm,赤道轴长14.50~20.16μm;赤道面具3条萌发孔沟,根据萌发孔沟特点,花粉属于N3P4C5型;外壁纹饰以条纹状为主,还有条网状和穴状,部分种类具穿孔。聚类分析结果显示:石灰花楸〔S.folgneri(C.K.Schneid.)Rehd.〕、大果花楸(S.megalocarpa Rehd.)、秦岭花楸(S.tsinlingensis C.L.Tang)和水榆花楸〔S.alnifolia(Sieb.et Zucc.)K.Koch〕首先聚在一起,随后与北京花楸〔S.discolor(Maxim.)Maxim.〕和太白花楸(S.tapashana Schneid.)聚在一起,湖北花楸(S.hupehensis Schneid.)、华西花楸(S.wilsoniana Schneid.)和陕甘花楸(S.koehneana Schneid.)也聚在一起,而欧洲花楸(S.aucuparia Linn.)、朝鲜花楸(S.commixta Hedl.)、西伯利亚花楸(S.sibirica Hedl.)和花楸树〔S.pohuashanensis(Hance)Hedl.〕聚在一起。研究结果显示:花楸属植物的花粉形态特征可作为其种间分类的依据。 展开更多

关键词 花楸属 花粉形态 扫描电子显微镜 聚类分析 种间分类

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金花茶系植物(Series Chrysanthae Chang)的花粉形态 被引量：4

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作者 汪小兰 《北京林业大学学报》 CAS 1986年第3期48-51,T001-T006,W001-W005,共15页

报道了金花茶系(Ser.Chrysanthae Chang)14个种与变种(变型)在光学显微镜下的花粉形态,它们基本符合山茶属花粉的一般形态特征,但系内、种间在花粉形状、大小及萌发孔类型和外壁纹饰上存在一定差异,因此,花粉形态可作为金花茶种间分类... 报道了金花茶系(Ser.Chrysanthae Chang)14个种与变种(变型)在光学显微镜下的花粉形态,它们基本符合山茶属花粉的一般形态特征,但系内、种间在花粉形状、大小及萌发孔类型和外壁纹饰上存在一定差异,因此,花粉形态可作为金花茶种间分类的一个依据。 展开更多

关键词 金花茶系植物 花粉形态 种间分类

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泡桐属植物亲缘关系研究

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作者 林丹 李冰冰 翟晓巧 《河南林业科技》 2019年第2期15-17,共3页

泡桐是中国本土树种,并且也是我国重要的速生用材树种,对于木材资源的供给、经济水平的提高,生态环境的改善等方面都至关重要。但是目前泡桐系统地位及种间系统发育关系较为复杂,尚不明确,其野生资源尚未得到有效保护和开发。以前研究... 泡桐是中国本土树种,并且也是我国重要的速生用材树种,对于木材资源的供给、经济水平的提高,生态环境的改善等方面都至关重要。但是目前泡桐系统地位及种间系统发育关系较为复杂,尚不明确,其野生资源尚未得到有效保护和开发。以前研究所得结果参差不齐且仍存在一定的争议,需采用更加有效的分类方法对泡桐属植物进行更加深入的分析。 展开更多

关键词 泡桐属 亲缘关系 分类系统 种间分类

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基于高分影像光谱特征的广西海岸带红树林精细分类与制图 被引量：4

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作者 马云梅 吴培强 任广波 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2021年第12期2292-2304,共13页

准确了解我国海岸带红树林种类组成有助于红树林资源调查、保护和利用。本文基于广西海岸带2018—2020年共14景GF-2多光谱影像,通过植被指数法和一阶微分法进行光谱特征数据重构,使用支持向量机分类方法,对广西海岸带红树林开展种间精... 准确了解我国海岸带红树林种类组成有助于红树林资源调查、保护和利用。本文基于广西海岸带2018—2020年共14景GF-2多光谱影像,通过植被指数法和一阶微分法进行光谱特征数据重构,使用支持向量机分类方法,对广西海岸带红树林开展种间精细分类研究。结合现场数据以茅尾海为例,通过与原始数据和一阶微分的分类结果进行对比分析,来验证光谱特征数据重构对红树林种类识别的有效性。结果表明,基于光谱特征重构数据的分类精度最高,为91.55%,Kappa系数为0.8695,分别比原始数据和一阶微分提高了6.92%和11.17%。以此开展了广西整个海岸带红树林类型识别,结果表明,广西主要分布有7种真红树分别为桐花树、白骨壤、无瓣海桑、秋茄、红海榄、木榄、老鼠簕和一种盐沼草本植物茳芏,湿地植被总面积为7402.98 hm^(2),防城港市、钦州市和北海市红树林面积分别为1826.16、2496.18和3080.47 hm^(2),其中桐花树和白骨壤为广西红树林优势物种,分布面积最大,分别为3372.09 hm^(2)和3445.17 hm^(2),二者占总面积的92.09%,其次为茳芏287.50 hm^(2)占总面积3.88%,无瓣海桑与红海榄次之,面积分别为135.97 hm^(2)和126.52 hm^(2),共占红树林总面积的3.55%,老鼠簕、木榄和秋茄面积极少,均不足20 hm^(2),三者相加不足红树林总面积的1%。北仑河口、山口和茅尾海3个红树林自然保护区的红树林总面积分别为1009.21、715.56和1546.62 hm^(2)。本文基于高分数据的光谱特征数据重构方法开展红树林精细分类研究,可以为广西红树林管理、保护和重建提供技术和数据支撑。 展开更多

关键词 红树林 种间分类 广西 高分数据 数据重构

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