Análise Comparativa Entre o Uso de Bandas Espectrais e o Uso da Análise de Componentes Principais (ACP) na Classificação de Uso e Cobertura da Terra

Q4 Social Sciences
Letícia Figueiredo Sartorio, M. Varnier, Leonardo Da Silva Felippe, D. C. Zanotta, M. Freitas, Atílio Efrain Bica Grondona
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Abstract

Informações referentes ao uso e cobertura da terra são essenciais para a realização de um planejamento ambiental eficaz. O uso de imagens de sensoriamento remoto facilita a elaboração desses mapeamentos, pela grande disponibilidade de imagens e avanços computacionais no processamento dos dados. Portanto, o objetivo deste trabalho é comparar e avaliar a potencialidade da técnica de Análise de Componentes Principais para o aprimoramento da acurácia da classificação do uso e cobertura da terra da bacia hidrográfica Lajeado São José. Para isso, a técnica de Análise de Componentes Principais foi aplicada na imagem Sentinel-2 no Google Earth Engine. E após, na mesma plataforma, foi realizada a classificação de imagens utilizando as bandas espectrais originais e as componentes principais geradas, a partir de dois classificadores distintos: CART e Random Forest. A fim de comparar se há algum incremento na qualidade da classificação ao usar as componentes principais em relação às bandas espectrais. A avaliação de acurácia foi produzida por meio da análise de pontos de controle distribuídos de forma estratificada. Os resultados indicaram que a melhor classificação de uso e cobertura da terra foi produzida com as componentes principais combinada ao classificador Random Forest, pois apresentou 87,7% de acurácia global, e menor discordância de quantidade (5,2%) e alocação (7,1%) na avaliação da acurácia. Portanto, pode-se concluir a partir da análise de acurácia que o uso de componentes principais pode gerar melhores resultados na classificação de uso e cobertura da terra quando comparados ao uso das bandas espectrais.
光谱波段与主成分分析(pca)在土地利用和土地覆盖分类中的比较分析
有关土地利用和土地覆盖的资料对于进行有效的环境规划是必不可少的。遥感图像的使用有助于绘制这些地图,因为图像的大量可用性和数据处理方面的计算进步。因此,本研究的目的是比较和评价主成分分析技术在提高Lajeado sao jose流域土地利用和土地覆盖分类准确性方面的潜力。为此,将主成分分析技术应用于谷歌地球引擎上的Sentinel-2图像。然后,在同一个平台上,利用原始光谱波段和由CART和随机森林两个不同的分类器生成的主成分对图像进行分类。为了比较使用主成分相对于光谱波段的分类质量是否有任何提高。准确性评价是通过对分层分布的控制点的分析来进行的。结果表明,主成分与随机森林分类器相结合,对土地利用和土地覆盖进行了最佳分类,总体准确率为87.7%,准确率评价中数量(5.2%)和分配(7.1%)的差异较小。因此,从精度分析可以得出结论,与使用光谱波段相比,使用主成分可以产生更好的土地利用和土地覆盖分类结果。
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Revista Brasileira de Cartografia
Revista Brasileira de Cartografia Earth and Planetary Sciences-Earth-Surface Processes
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