Comparison of maximum likelihood, support vector machines, and random forest techniques in satellite images classification - Valero Medina, José Antonio; Alzate Atehortúa, Beatriz Elena (Tecnura, 2019)
Contexto: Hoy en día las imágenes de la superficie de la Tierra están ampliamente disponibles, así como la evolución de los algoritmos para su clasificación. Estos son prometedores para la diferenciación de los diversos estadios del cultivo de algodón. Por esta razón es necesario establecer sus capacidades, ventajas y desventajas. Métodos: En este artículo se describe el proceso de valoración de las bondades de la clasificación basada en las técnicas de máquinas de soporte vectorial (SVM, por su sigla en inglés) y bosques aleatorios (árboles de decisión) en comparación con la técnica de máxima verosimilitud, empleando una imagen del satélite RapidEye, de un área geográfica ubicada en el municipio de San Pelayo, en el departamento de Córdoba (Colombia), con el propósito de diferenciar varios estadios de cultivos de algodón. A partir de un conjunto de polígonos de muestreo, se tomó de manera aleatoria un total de 6000 pixeles, 2000 de ellos para entrenamiento y 4000 para realizar la validación de las clasificaciones. La comparación de los resultados obtenidos de cada técnica fue realizada a partir de las matrices de confusión del proceso de validación, mediante el software de procesamiento y análisis de datos R. Resultados: El porcentaje de clasificación correcta (PCC) para la clasificación de máxima probabilidad correspondió a 68,95 %, para la clasificación SVM fue 81,325 %, y para bosques aleatórios fue 78,925 %. La prueba de confianza para las clasificaciones demostró intervalos no solapados, obteniendo los valores más altos para SVM. Conclusiones: Para las zonas de verificación planteadas, se pudo constatar la superioridad de la técnica basada en máquinas de soporte vectorial; sin embargo, se concluyó que para esta técnica se requiere un número de clases que representen de forma exhaustiva las variaciones de la imagen, garantizando así un mínimo de vectores de soporte, para evitar en la clasificación resultante las confusiones en las áreas restantes no muestreadas, lo cual fue menos evidente en las otras dos técnicas de clasificación analizadas.