【摘要】：濕地是地球生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分之一,在調(diào)蓄洪水、降解污染物、補(bǔ)充地下水、調(diào)節(jié)氣候、維持區(qū)域水平衡以及維持生物多樣性等方面均具有重要的意義。人類(lèi)活動(dòng)的加劇,直接導(dǎo)致了濕地面積銳減、生態(tài)功能退化,區(qū)域生態(tài)平衡遭到嚴(yán)重威脅。及時(shí)高效地開(kāi)展?jié)竦卣{(diào)查,是維持濕地生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的重要工作。遙感技術(shù)的發(fā)展,為濕地調(diào)查提供了極大便利。本研究將以雙臺(tái)子河口濕地為研究背景,以遙感影像為數(shù)據(jù)源,基于相容粗糙集理論和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),探索濕地覆被信息提取技術(shù)的新方法,主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)相容粗糙集-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)模型。本研究根據(jù)BP算法的缺陷,從優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的輸入這一目的出發(fā),結(jié)合相容粗糙集在處理不確定數(shù)據(jù)、噪聲數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì),將相容粗糙集理論應(yīng)用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本的處理中,對(duì)訓(xùn)練樣本進(jìn)行除噪處理,純化輸入的數(shù)據(jù),提高BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)遙感影像分類(lèi)的能力,建立相容粗糙集理論和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的濕地遙感分類(lèi)模型。(2)數(shù)據(jù)預(yù)處理及Landsat-8數(shù)據(jù)在濕地遙感分類(lèi)中的適用性分析。原始影像因各種因素需進(jìn)行預(yù)處理才能使用,根據(jù)本實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行輻射定標(biāo)、大氣校正,再根據(jù)所提取的研究區(qū)邊界,進(jìn)行圖像融合、鑲嵌和裁剪處理；研究區(qū)濕地覆被類(lèi)型劃分,分為水域、養(yǎng)殖塘、堿蓬、蘆葦、水田、灘地、居民點(diǎn)、混合植被8個(gè)類(lèi)型；樣本數(shù)據(jù)采集,根據(jù)本研究的需要選取訓(xùn)練樣本點(diǎn)以及野外采集驗(yàn)證樣本點(diǎn)；對(duì)OLI影像在濕地遙感分類(lèi)中的適用性進(jìn)行分析,采用方法是利用最大似然法對(duì)OLI影像進(jìn)行分類(lèi),并與常用的ETM+數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,結(jié)果表明,OLI數(shù)據(jù)分類(lèi)精度相對(duì)較高,可以用于濕地遙感分類(lèi)研究,為下文的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)實(shí)驗(yàn)提供數(shù)據(jù)參考。(3)相容粗糙集-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)實(shí)現(xiàn)。首先,提取訓(xùn)練樣本各波段灰度值,根據(jù)粗糙熵定義計(jì)算最優(yōu)相似性閾值,獲取各樣本的相容粗糙集合,并進(jìn)行決策屬性判別,得到新的訓(xùn)練樣本集合；然后,在Matlab軟件平臺(tái)下建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的濕地覆被分類(lèi)模型,進(jìn)行濕地覆被信息提��；最后,對(duì)分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行精度評(píng)價(jià),并將其與未經(jīng)過(guò)處理的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)結(jié)果以及基于粗糙集屬性約簡(jiǎn)的分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明,基于相容粗糙集的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)方法可以剔除訓(xùn)練樣本中的噪聲數(shù)據(jù),提高網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練成功率,縮短網(wǎng)絡(luò)的收斂時(shí)間,分類(lèi)效果較好,其總體精度達(dá)到91.25%, Kappa系數(shù)為0.8969,比單純的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)結(jié)果高7.92%和0.0926,比粗糙集樣本屬性約簡(jiǎn)預(yù)處理方法的分類(lèi)結(jié)果高3.03%和0.0357,分類(lèi)效果較好。為濕地資源環(huán)境監(jiān)測(cè)提供一種新的技術(shù)手段。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X87;TP183;TP751

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本文編號(hào)：2571177