本文關(guān)鍵詞：GlobalLand30人造覆蓋產(chǎn)品質(zhì)量改善及在城市擴展分析中的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： Globel Land30 人造覆蓋錯提 DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù) 熱紅外波段 對比度 決策樹 京津冀 城市擴展

【摘要】：全球變化與人類息息相關(guān),近些年來,全球發(fā)展的一些顯著變化越來越受人民的關(guān)注,越來越多的專家學(xué)者著手進(jìn)行全球變化的研究。全球變化研究與人類社會的可持續(xù)發(fā)展需要高精度的全球地表覆蓋數(shù)據(jù)的支撐,而經(jīng)我國專家學(xué)者研制的Globel Land30全球地表覆蓋數(shù)據(jù)產(chǎn)品恰好填補了全球變化研究與監(jiān)測所需要的高分辨率全球地表覆蓋數(shù)據(jù)的空缺。在全球尺度下,各國家各地區(qū)由于政治、經(jīng)濟(jì)、地理、文化、宗教等的影響,不同國家或地區(qū)人造覆蓋的光譜特征、形態(tài)特征、幾何特征等差異不甚相同。Globel Land30產(chǎn)品在研制開發(fā)的過程中采用多種方法進(jìn)行人造覆蓋的提取。但全球各國各地區(qū)人造覆蓋的光譜、幾何、紋理等多種多樣,并且遙感影像普遍存在同物異譜或異物同譜的現(xiàn)象,造成人造覆蓋錯提漏提不可避免的出現(xiàn)。本文以大洲為單位,從人造覆蓋的類型、地理因素、人文因素、經(jīng)濟(jì)因素以及城鎮(zhèn)化的影響進(jìn)行知識的總結(jié)歸納,以此建立不同區(qū)域人造覆蓋的知識,并形成基于知識的人造覆蓋檢查規(guī)則,對Globel Land30人造覆蓋數(shù)據(jù)產(chǎn)品進(jìn)行基于知識的檢查,將全球按大洲進(jìn)行分區(qū),先整體后局部的對人造覆蓋進(jìn)行檢查。通過大量的人造覆蓋的錯提漏提的現(xiàn)象總結(jié)與人造覆蓋較容易產(chǎn)生錯提的地類,將標(biāo)記的錯提點反饋給改圖人員進(jìn)行修改,以達(dá)到提高人造覆蓋產(chǎn)品精度的目的。本文從基于知識的人造覆蓋檢查的過程中發(fā)現(xiàn),人造覆蓋和耕地的錯提是GlobelLand30人造覆蓋提取的過程中比較容易出現(xiàn)錯誤的類型。DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù)是描述夜間燈光亮度的遙感影像數(shù)據(jù),它的傳感器可以探測到小規(guī)模人造覆蓋的夜間燈光,甚至是車流燈光等,按照這DMSP/OLS這一特性,本文采用基于SVM區(qū)域生長法對城鎮(zhèn)的輪廓進(jìn)行提取,這樣可以消除城鎮(zhèn)周邊大量耕地的影響。將DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù)提取的城鎮(zhèn)輪廓對TM影像進(jìn)行掩膜處理得到研究區(qū)域,分析各地類在TM七個波段的光譜特征,以及添加紋理特征建立決策樹。TM6波段為熱紅外波段,其熱島反應(yīng)導(dǎo)致人造覆蓋在TM6波段的值高于其他地類在TM6波段的值,并且有一定的可分性。本文在參考NDBI的基礎(chǔ)上添加TM6波段建立旨在計算地表輻射的人造覆蓋指數(shù)TRNDBI(Thermal Radiation Normalized Difference Building Index)進(jìn)行人造覆蓋的提取,并且以TM4和TM5波段的對比度值大于30作為一個判斷條件,以DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù)、TM4、5、6波段以及對比度建立決策樹進(jìn)行人造覆蓋的提取。最后采用混淆矩陣和Kappa系數(shù)來進(jìn)行精度分析。經(jīng)驗證后,提取結(jié)果混淆矩陣的總體精度為87.7%,Khat系數(shù)值為81.4%。最后基于GlobelLand30人造覆蓋數(shù)據(jù)以京津冀為例進(jìn)行城市擴展合理性指出京津冀城市擴展的不合理現(xiàn)象以及應(yīng)對策略。
【關(guān)鍵詞】：Globel Land30 人造覆蓋錯提 DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù) 熱紅外波段 對比度 決策樹 京津冀 城市擴展
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU984;P237
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 研究背景與意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 全球尺度地表覆蓋遙感制圖的國內(nèi)外研究9-10
• 1.2.2 基于光譜特征的人造覆蓋提取的國內(nèi)外研究10-11
• 1.2.3 基于紋理特征的人造覆蓋提取的國內(nèi)外研究11
• 1.2.4 基于面向?qū)ο蟮奶崛》椒▏鴥?nèi)外研究11-12
• 1.3 論文的研究內(nèi)容12-14
• 第2章 GLOBELLAND30產(chǎn)品人造覆蓋提取方法及錯提分析14-25
• 2.1 GLOBELLAND30地表覆蓋數(shù)據(jù)產(chǎn)品14-15
• 2.2 人造覆蓋的典型類型及其在TM影像上表現(xiàn)特征15-19
• 2.2.1 居民地15-17
• 2.2.2 工礦用地17-18
• 2.2.3 交通設(shè)施18-19
• 2.3 GLOBELLAND30人造覆蓋提取方法19-22
• 2.3.1 基于決策樹的提取方法20-21
• 2.3.2 基于SVM的提取方法21-22
• 2.3.3 基于對象分割的人工提取方法22
• 2.3.4 基于已有成果的整合優(yōu)化22
• 2.4 人造覆蓋典型錯提漏提分析22-24
• 2.4.1 光譜特征不明顯23
• 2.4.2 光譜混淆23-24
• 2.4.3 影像質(zhì)量24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 基于知識的人造覆蓋檢查25-32
• 3.1 建立人造覆蓋的知識集合檢查規(guī)則25-27
• 3.1.1 自然因素25-26
• 3.1.2 人文因素26
• 3.1.3 經(jīng)濟(jì)因素26-27
• 3.1.4 城鎮(zhèn)化的發(fā)展27
• 3.2 全球人造覆蓋檢查結(jié)果總結(jié)27-31
• 3.2.1 亞洲27-28
• 3.2.2 歐洲28-29
• 3.2.3 美洲29
• 3.2.4 非洲29-30
• 3.2.5 大洋洲30-31
• 3.3 本章小結(jié)31-32
• 第4章 實驗區(qū)域概況及數(shù)據(jù)選擇32-37
• 4.1 實驗區(qū)域概況32
• 4.2 數(shù)據(jù)選擇32-36
• 4.2.1 Landsat TM/ETM+衛(wèi)星介紹32-33
• 4.2.2 DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù)33-36
• 4.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理36
• 4.4 本章小結(jié)36-37
• 第5章 基于決策樹的人造覆蓋提取方法37-51
• 5.1 技術(shù)流程37-38
• 5.2 基于DMSP/OLS區(qū)域生長的SVM人造覆蓋提取38-39
• 5.3 基于光譜特征和紋理特征的人造覆蓋的提取39-47
• 5.3.1 東方市人造覆蓋及背景地物光譜特征分析40-43
• 5.3.2 東方市人造覆蓋及背景地物的紋理特征43-45
• 5.3.3 計算地表熱輻射的人造覆蓋指數(shù)的建立45-46
• 5.3.5 建立決策樹提取人造覆蓋46-47
• 5.4 精度評價47-49
• 5.4.1 混淆矩陣47-48
• 5.4.2 Kappa分析48-49
• 5.5 基于決策樹方法應(yīng)用與在GLOBELAND30人造覆蓋錯提區(qū)域49
• 5.6 本章小結(jié)49-51
• 第6章 基于GLOBELLAND30京津冀城市擴展分析51-56
• 6.1 城市擴展合理性分析52-53
• 6.2 城市擴展發(fā)展存在的問題及相應(yīng)的對策53-55
• 6.3 本章小結(jié)55-56
• 第7章 總結(jié)與展望56-58
• 總結(jié)56-57
• 論文展望57-58
• 附錄58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 致謝63

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本文編號：759827