考慮邊界區(qū)域的地表覆蓋分類精度評價(jià)方法
本文關(guān)鍵詞: 地表覆蓋 分類精度評估 分層抽樣 邊界區(qū)域 內(nèi)部區(qū)域 出處:《中國科學(xué):地球科學(xué)》2016年11期 論文類型:期刊論文
【摘要】:地表覆蓋作為地表狀況的直接反映,與全球物質(zhì)能量循環(huán)、氣候變化以及人類社會經(jīng)濟(jì)活動等密切相關(guān).地表覆蓋分類數(shù)據(jù)通常利用遙感圖像進(jìn)行分類得到,其數(shù)據(jù)質(zhì)量對全球環(huán)境監(jiān)測及其變化研究與決策支持等過程有重要的影響.因此,對分類結(jié)果進(jìn)行精度評估是地表覆蓋分類的重要步驟.由于影像上不同地物類型邊界處往往存在較多的混合像元,使得分類時(shí)處于邊界處的像元分類精度相對低于內(nèi)部像元,直接導(dǎo)致了類內(nèi)自身的分類精度異質(zhì)性增大,分類精度評估的不穩(wěn)定性也隨之增大.本文基于傳統(tǒng)的分層抽樣(stratified sampling,SS),提出了一種考慮邊界區(qū)域的分層抽樣方法(stratified sampling considering edges,SSCE).理論推導(dǎo)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,SSCE對總體精度(overall accuracy,OA)和kappa估計(jì)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性均優(yōu)于SS方法,主要結(jié)論為:在樣本點(diǎn)總數(shù)較少的情況下,SSCE對分類精度估計(jì)的準(zhǔn)確性高于SS方法;在相同的容許誤差下,SSCE方法所需的樣本數(shù)小于SS方法;分類圖像中類內(nèi)邊界區(qū)域與內(nèi)部區(qū)域分類精度的差異越大、其面積比例越均衡,SSCE方法越能準(zhǔn)確地進(jìn)行精度估計(jì).因此,本文提出的SSCE方法能夠以更少的樣本獲取代價(jià)、更高的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性對地表覆蓋數(shù)據(jù)進(jìn)行分類精度的評估.
[Abstract]:Surface cover, as a direct reflection of the surface condition, is closely related to the global material and energy cycle, climate change and human social and economic activities. Surface cover classification data are usually obtained by remote sensing images. Its data quality has an important impact on the process of global environmental monitoring and its change research and decision support. The accuracy evaluation of classification results is an important step in land cover classification, because there are many mixed pixels at the boundary of different types of objects in the image. The classification accuracy of the pixel at the boundary is lower than that of the internal pixel, which directly results in the heterogeneity of the classification accuracy within the class. The instability of classification accuracy evaluation also increases. This paper is based on the traditional stratified sampling SSSS. A stratified sampling considering edges method considering boundary region is proposed. The theoretical derivation and experimental results show that SSCE has overall accuracy accuracy. The accuracy and stability of kappa estimation are better than SS method. The main conclusions are as follows: the accuracy of classification accuracy estimation is higher than SS method when the total number of sample points is small; The number of samples required for the SSCE method is smaller than that for the SS method under the same allowable error. The greater the difference between the classification accuracy of the inner boundary region and the inner region in the classification image, the more balanced the area ratio is, the more accurate the accuracy estimation can be by using the SSCE method. The SSCE method proposed in this paper can evaluate the classification accuracy of land cover data with less cost and higher accuracy and stability.
【作者單位】: 北京師范大學(xué)地表過程與資源生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;北京師范大學(xué)全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)研究院;
【基金】:國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(編號:2013AA122802)資助
【分類號】:P237
【正文快照】: 國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(編號:2013AA122802)資助1引言地表覆蓋是自然過程與人類社會經(jīng)濟(jì)活動過程相互作用的產(chǎn)物,其變化直接影響到地表水分、能量和碳循環(huán).全球地表覆蓋的空間分布與動態(tài)變化制圖已成為全球變化研究、地理國(世)情監(jiān)測、可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃、土地資源管理等領(lǐng)
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