基于多尺度分割GF-1影像地表覆蓋信息提取研究
發(fā)布時間:2021-08-20 18:16
針對生態(tài)環(huán)境評估數(shù)據(jù)需求和GF-1影像地物空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn),設(shè)計(jì)一種多尺度分割的地表覆蓋信息提取方法;贕F-1衛(wèi)星PMS傳感器藍(lán)、綠、紅和全色波段數(shù)據(jù),綜合整體與類內(nèi)分割模式,按照相應(yīng)參數(shù),將影像分割成五個不同層次的實(shí)體對象。每個層次內(nèi),根據(jù)不同類型地物的光譜和紋理等影像特征,結(jié)合閾值條件構(gòu)建影像分類規(guī)則集,提取更多地表覆蓋信息。該方法具有較高的分類精度和提取效率,能夠?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境評估提供高質(zhì)量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
【文章來源】:內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì). 2020,(06)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
影像多尺度分割結(jié)果
在本方法中,根據(jù)影像特征構(gòu)建了五個尺度的影像分類層次體系。第一層,針對無遮擋大棚的提取,選擇Std Dev光譜特征的Green波段進(jìn)行閾值條件分割;第二層,影像中水體的NIR波段和Blue波段的反射率較低,可用其將非無遮擋大棚區(qū)“粗分類”為水體和非水體兩部分;第三層,由于河渠Length/Width較為明顯,數(shù)值較大,可作為將水體分為河渠和坑塘的條件,非水體部分根據(jù)NDVI指數(shù)繼續(xù)“細(xì)分類”為有植被覆蓋區(qū)和非植被覆蓋區(qū);第四層,林地Mean中的Green波段光譜反射率較低,紋理熵信息較為豐富,可在植被區(qū)域內(nèi)首先提取林地,然后在非林地區(qū)域中利用草地的反射率較低、耕地的紋理較為規(guī)則的特點(diǎn)區(qū)分出草地和耕地,同時,在非植被區(qū)域內(nèi)提取非利用地和建設(shè)用地;第五層,根據(jù)有遮擋大棚無植被覆蓋、NDVI指數(shù)較小的特點(diǎn),將其與農(nóng)田進(jìn)行區(qū)分,最后將其與無遮擋大棚統(tǒng)一歸并到大棚中,建設(shè)用地中的道路Length/Width較為明顯,可將其作為分類條件,對于居民點(diǎn)和工礦用地的提取可根據(jù)Mean中的max.diff光譜特征閾值進(jìn)行分類,最終完成地表覆蓋分類。影像分類層次及規(guī)則集構(gòu)建結(jié)果如圖2所示。3分類結(jié)果與精度評價
根據(jù)上述多尺度分割和分類方法,最終提取出林地、草地、河渠、坑塘、大棚、農(nóng)田、道路、工礦用地、居民點(diǎn)和未利用地十種類型要素,結(jié)果如圖3所示。從圖3中可以看出,研究區(qū)地表覆蓋分類結(jié)果整體較為完整,有效地避免了面向象元分類的“椒鹽效應(yīng)”。結(jié)合國產(chǎn)天地圖高清影像和GF-1影像隨機(jī)采集889個樣本點(diǎn),利用混淆矩陣方法對分類精度進(jìn)行評價,結(jié)果如表5所示。其中,草地的分類精度最低,其用戶精度為76%;大棚和未利用地的分類精度相對高一些,生產(chǎn)者精度分別為82%和84%;林地、農(nóng)田、道路、居民點(diǎn)和工礦用地的分類精度較高,在84%與93%之間;分類精度最高的是河渠和坑塘,其生產(chǎn)者精度和用戶精度為94%、97%,所有樣本的總體精度高達(dá)91%,Kappa系數(shù)為0.893,該方法構(gòu)建的多層次分類規(guī)則集的分類精度較高,可以克服“同物異譜,同譜異物”現(xiàn)象,將蔬菜大棚與建設(shè)用地和農(nóng)田區(qū)分開,能夠滿足生態(tài)環(huán)境狀況評估的需求。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高分辨率遙感影像下沿海地區(qū)地表覆蓋信息的提取[J]. 周星宇,張繼賢,高綿新,桑會勇,翟亮. 測繪通報(bào). 2017(02)
[2]基于CART決策樹的ZY-3衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)土地利用分類監(jiān)測[J]. 孫建偉,王超,王娜,馬婧婧,羅靜. 華中師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[3]地表覆蓋遙感產(chǎn)品更新完善的研究動向[J]. 陳軍,張俊,張委偉,彭舒. 遙感學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]基于高分辨率遙感影像的廣州城市土地覆被分類系統(tǒng)[J]. 李淑圓,周靜妍,余世孝. 中山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(05)
[5]基于國產(chǎn)GF-1影像的川金絲猴生境評價研究[J]. 馬琰,郭穎,鄧廣,張旭,于新文. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(07)
[6]基于高分一號影像的土地覆被分類方法初探[J]. 陳文倩,丁建麗,王嬌,袁澤,李相,黃帥. 干旱區(qū)地理. 2016(01)
[7]高分一號衛(wèi)星PMS傳感器湖南攸縣幅數(shù)據(jù)質(zhì)量評價[J]. 王婷,廖秀英,程輝. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2015(05)
[8]基于多尺度分割的遙感影像濱海濕地分類[J]. 費(fèi)鮮蕓,王婷,魏雪麗. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2015(02)
[9]基于多尺度分割和決策樹算法的山區(qū)遙感影像變化檢測方法——以四川攀西地區(qū)為例[J]. 張正健,李愛農(nóng),雷光斌,邊金虎,吳炳方. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2014(24)
[10]高分一號多光譜遙感數(shù)據(jù)的面向?qū)ο蠓诸怺J]. 劉書含,顧行發(fā),余濤,王珂,張周威,鞠頌. 測繪科學(xué). 2014(12)
碩士論文
[1]聯(lián)合語義約束和面向?qū)ο蠓椒ㄌ崛∩絽^(qū)居民地信息[D]. 林熙.西南交通大學(xué) 2016
本文編號:3353992
【文章來源】:內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì). 2020,(06)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
影像多尺度分割結(jié)果
在本方法中,根據(jù)影像特征構(gòu)建了五個尺度的影像分類層次體系。第一層,針對無遮擋大棚的提取,選擇Std Dev光譜特征的Green波段進(jìn)行閾值條件分割;第二層,影像中水體的NIR波段和Blue波段的反射率較低,可用其將非無遮擋大棚區(qū)“粗分類”為水體和非水體兩部分;第三層,由于河渠Length/Width較為明顯,數(shù)值較大,可作為將水體分為河渠和坑塘的條件,非水體部分根據(jù)NDVI指數(shù)繼續(xù)“細(xì)分類”為有植被覆蓋區(qū)和非植被覆蓋區(qū);第四層,林地Mean中的Green波段光譜反射率較低,紋理熵信息較為豐富,可在植被區(qū)域內(nèi)首先提取林地,然后在非林地區(qū)域中利用草地的反射率較低、耕地的紋理較為規(guī)則的特點(diǎn)區(qū)分出草地和耕地,同時,在非植被區(qū)域內(nèi)提取非利用地和建設(shè)用地;第五層,根據(jù)有遮擋大棚無植被覆蓋、NDVI指數(shù)較小的特點(diǎn),將其與農(nóng)田進(jìn)行區(qū)分,最后將其與無遮擋大棚統(tǒng)一歸并到大棚中,建設(shè)用地中的道路Length/Width較為明顯,可將其作為分類條件,對于居民點(diǎn)和工礦用地的提取可根據(jù)Mean中的max.diff光譜特征閾值進(jìn)行分類,最終完成地表覆蓋分類。影像分類層次及規(guī)則集構(gòu)建結(jié)果如圖2所示。3分類結(jié)果與精度評價
根據(jù)上述多尺度分割和分類方法,最終提取出林地、草地、河渠、坑塘、大棚、農(nóng)田、道路、工礦用地、居民點(diǎn)和未利用地十種類型要素,結(jié)果如圖3所示。從圖3中可以看出,研究區(qū)地表覆蓋分類結(jié)果整體較為完整,有效地避免了面向象元分類的“椒鹽效應(yīng)”。結(jié)合國產(chǎn)天地圖高清影像和GF-1影像隨機(jī)采集889個樣本點(diǎn),利用混淆矩陣方法對分類精度進(jìn)行評價,結(jié)果如表5所示。其中,草地的分類精度最低,其用戶精度為76%;大棚和未利用地的分類精度相對高一些,生產(chǎn)者精度分別為82%和84%;林地、農(nóng)田、道路、居民點(diǎn)和工礦用地的分類精度較高,在84%與93%之間;分類精度最高的是河渠和坑塘,其生產(chǎn)者精度和用戶精度為94%、97%,所有樣本的總體精度高達(dá)91%,Kappa系數(shù)為0.893,該方法構(gòu)建的多層次分類規(guī)則集的分類精度較高,可以克服“同物異譜,同譜異物”現(xiàn)象,將蔬菜大棚與建設(shè)用地和農(nóng)田區(qū)分開,能夠滿足生態(tài)環(huán)境狀況評估的需求。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高分辨率遙感影像下沿海地區(qū)地表覆蓋信息的提取[J]. 周星宇,張繼賢,高綿新,桑會勇,翟亮. 測繪通報(bào). 2017(02)
[2]基于CART決策樹的ZY-3衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)土地利用分類監(jiān)測[J]. 孫建偉,王超,王娜,馬婧婧,羅靜. 華中師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[3]地表覆蓋遙感產(chǎn)品更新完善的研究動向[J]. 陳軍,張俊,張委偉,彭舒. 遙感學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]基于高分辨率遙感影像的廣州城市土地覆被分類系統(tǒng)[J]. 李淑圓,周靜妍,余世孝. 中山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(05)
[5]基于國產(chǎn)GF-1影像的川金絲猴生境評價研究[J]. 馬琰,郭穎,鄧廣,張旭,于新文. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(07)
[6]基于高分一號影像的土地覆被分類方法初探[J]. 陳文倩,丁建麗,王嬌,袁澤,李相,黃帥. 干旱區(qū)地理. 2016(01)
[7]高分一號衛(wèi)星PMS傳感器湖南攸縣幅數(shù)據(jù)質(zhì)量評價[J]. 王婷,廖秀英,程輝. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2015(05)
[8]基于多尺度分割的遙感影像濱海濕地分類[J]. 費(fèi)鮮蕓,王婷,魏雪麗. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2015(02)
[9]基于多尺度分割和決策樹算法的山區(qū)遙感影像變化檢測方法——以四川攀西地區(qū)為例[J]. 張正健,李愛農(nóng),雷光斌,邊金虎,吳炳方. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2014(24)
[10]高分一號多光譜遙感數(shù)據(jù)的面向?qū)ο蠓诸怺J]. 劉書含,顧行發(fā),余濤,王珂,張周威,鞠頌. 測繪科學(xué). 2014(12)
碩士論文
[1]聯(lián)合語義約束和面向?qū)ο蠓椒ㄌ崛∩絽^(qū)居民地信息[D]. 林熙.西南交通大學(xué) 2016
本文編號:3353992
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