农业机械学报

作者：郭交，王鹤颖，项诗雨，连嘉茜，王辉

单位：西北农林科技大学;陕西省农业信息感知与智能服务重点实验室,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,上海卫星工程研究所,

关键词：农作物分类;PolSAR;栈式稀疏自编码网络;ReliefF;卷积神经网络

基金：国家自然科学基金项目（U22B2015）和陕西省重点研发计划项目（2024NC-ZDCYL-05-02）

农作物精细分类在农业资源调查、农作物种植结构监管等诸多领域具有重要意义。极化合成孔径雷达（Polarimetric synthetic aperture radar, PolSAR）能够有效探测伪装和穿透掩盖物，提取多种散射特征信息，获取覆盖农作物生长关键物候阶段的连续时序信息，有效提升表达作物遥感特征的丰富度，在农作物分类中独具优势。但多时相和多特征的引入必然导致模型运算量剧增，不利于工程应用。针对上述问题，本文提出了一种基于多特征优化的PolSAR数据农作物精细分类方法，首先对PolSAR数据进行多种极化目标分解及参数提取以获得多个散射特征；然后使用基于栈式稀疏自编码网络和ReliefF优选的方法进行特征增强与优化，获取最优特征集；最后构建具有2个分支结构的卷积神经网络，融合不同卷积深度输出的特征，完成农作物的高精度分类。通过对单时相数据的特征分析、单时相数据初步分类实验和多时相数据不同特征集结合分类器的对比实验，证明本文所提方法能够在低维特征输入的前提下，最大程度提取不同作物之间的差异性特征，准确高效地实现对农作物的精细分类，最高分类精度和Kappa系数分别达到97.69%和97.24%。

来源：2024年第9期

《农业机械学报》期刊编辑部

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