Çok zamanlı polarimetrik SAR verileri ile tarımsal ürünlerin sınıflandırılması
Öz
Bu çalışma, çok zamanlı Polarimetrik SAR (Polarimetrik Sentetik Açıklıklı Radar, PolSAR) görüntülerinin tarımsal ürünlerin sınıflandırılmasındaki kullanımını araştırmaktadır. Çok zamanlı PolSAR görüntüleri, özellikle zamansal izlemenin önemli olduğu tarım projelerinde önemli avantajlar sağlamaktadır. Bu çalışma kapsamında, beş farklı ürünün (mısır, patates, buğday, ayçiçeği ve yem bitkisi) sınıflandırılması amacıyla üç farklı makine öğrenme algoritması (hafif gradyan hızlandırma makineleri (Light Gradient Boosting Machines, LightGBM), rastgele orman (RO) ve destek vektör makineleri (DVM)) kullanılmıştır. PolSAR verisi olarak, çok zamanlı Radarsat-2 SAR görüntülerine ait doğrusal geri saçılım değerlerini içeren orijinal bantlar kullanılmıştır. Sınıflandırmalara ilişkin genel doğruluk değerleri LightGBM, RO ve DVM algoritmaları için sırasıyla 0.857 (±0.026), 0.855 (±0.033) ve 0.834 (±0.039) olarak elde edilmiştir. McNemar testi sonuçlarına göre, en yüksek iki sınıflandırma doğruluğu arasındaki farkın istatistiksel olarak anlamlı olmadığı görülmüştür. Sınıflandırma sonuçlarının değerlendirilmesi aşamasında k-katlamalı çapraz doğrulama yöntemi kullanılmıştır. Ayrıca bu sonuçlar, çok zamanlı PolSAR verilerinin tarımsal ürünlerin sınıflandırılmasında etkin bir şekilde kullanılabileceğini göstermiştir.
Anahtar Kelimeler
Destekleyen Kurum
Proje Numarası
Teşekkür
Kaynakça
- Boualleg, Y., Farah, M., & Farah, I. R. (2019). Remote Sensing Scene Classification Using Convolutional Features and Deep Forest Classifier. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters.
- Buitinck, L., Louppe, G., Blondel, M., Pedregosa, F., Mueller, A., Grisel, O., Niculae, V., Prettenhofer, P., Gramfort, A., Grobler, J., Layton, R., Vanderplas, J., Joly, A., Holt, B., & Varoquaux, G. (2013). API design for machine learning software: experiences from the scikit-learn project. arXiv preprint arXiv:1309.0238.
- Georganos, S., Grippa, T., Vanhuysse, S., Lennert, M., Shimoni, M., Kalogirou, S., & Wolff, E. (2018). Less is more: Optimizing classification performance through feature selection in a very-high-resolution remote sensing object-based urban application. GIScience & remote sensing, 55(2), 221-242.
- Gislason, P. O., Benediktsson, J. A., & Sveinsson, J. R. (2006). Random forests for land cover classification. Pattern Recognition Letters, 27(4), 294-300.
- Gui, R., Xu, X., Wang, L., Yang, R., & Pu, F. (2018). A Generalized Zero-Shot Learning Framework for PolSAR Land Cover Classification. Remote Sensing, 10(8), 1307.
- Huang, X., Wang, J., Shang, J., Liao, C., & Liu, J. (2017). Application of polarization signature to land cover scattering mechanism analysis and classification using multi-temporal C-band polarimetric RADARSAT-2 imagery. Remote Sensing of Environment, 193, 11-28.
- Jiao, X., Kovacs, J. M., Shang, J., McNairn, H., Walters, D., Ma, B., & Geng, X. (2014). Object-oriented crop mapping and monitoring using multi-temporal polarimetric RADARSAT-2 data. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 96, 38-46.
- Kavzoğlu, T., & Çölkesen, I. (2009). A kernel functions analysis for support vector machines for land cover classification. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 11(5), 352-359.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
-
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yazarlar
Mustafa Üstüner
*
0000-0003-0553-2682
Türkiye
Fusun Balık Şanlı
0000-0003-1243-8299
Türkiye
Yayımlanma Tarihi
1 Mayıs 2020
Gönderilme Tarihi
21 Eylül 2019
Kabul Tarihi
4 Aralık 2019
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2020 Cilt: 7 Sayı: 1