【摘要】：為了提高遙感影像數(shù)據(jù)對作物分類提取的精度,更多地反映作物的空間分布結(jié)構(gòu)和物候差異,以黑龍江農(nóng)墾趙光農(nóng)場為研究對象,提出一種基于分區(qū)與決策樹分層分類相結(jié)合的作物遙感分類方法,利用2014年高分一號衛(wèi)星(GF-1)WFV遙感影像數(shù)據(jù)(4景)開展主要作物的識別分類提取。首先,結(jié)合實(shí)地調(diào)查與影像光譜特征信息的總體分布,將研究區(qū)分割成3個(gè)子區(qū)域(西南區(qū)、北部區(qū)和東南區(qū));其次,基于多時(shí)相遙感影像序列,分析主要作物的反射光譜和植被指數(shù)的時(shí)序變化特征,構(gòu)建基于決策樹分層分類的主要作物遙感分類模型,成功提取了趙光農(nóng)場主要作物的空間種植信息。結(jié)果表明,2種分類方法的精度都很高,總體精度均在97.00%以上,Kappa系數(shù)均在0.900 0以上。分區(qū)分類更優(yōu)于整幅圖像非分區(qū)分類,總體精度達(dá)到98.10%,Kappa系數(shù)達(dá)到0.960 7;非分區(qū)分類總體精度為97.50%,Kappa系數(shù)為0.948 3。研究表明,基于分區(qū)與決策樹分類法相結(jié)合的作物分類結(jié)果精度,明顯優(yōu)于不使用分區(qū)分類的結(jié)果。由分區(qū)與決策樹分層相結(jié)合的分類方法能夠有效提高黑龍江墾區(qū)主要種植作物分類的準(zhǔn)確性和精度。
【圖文】：

之間光譜特征的明顯差異，并通過反復(fù)嘗試，確定不同作物之間不同光譜的劃分閾值。1．5分區(qū)分類與精度評價(jià)以光譜分析的結(jié)果為基礎(chǔ)，從整圖角度和3個(gè)分區(qū)角度，分別選擇合適的指標(biāo)(層)構(gòu)建基于專家知識的決策樹，并設(shè)置合理閾值，對多時(shí)相GF－1影像進(jìn)行分區(qū)決策樹分類［22-24］，以獲取研究區(qū)內(nèi)的作物空間分布信息。本次決策樹分類基于ENVI5．1版本和ENVIclassic來實(shí)現(xiàn)。利用混淆矩陣計(jì)算分類總體精度和Kappa系數(shù)，對分類結(jié)果進(jìn)行總體評價(jià)。2結(jié)果與分析2．1主要作物光譜時(shí)序特征分析對于作物區(qū)之外的地塊，如圖1所示，，水體、城鎮(zhèn)的NDVI值在全時(shí)間序列中處于穩(wěn)定狀，且均小于0．3，利用7月25日NDVI＜0．3將水體、城鎮(zhèn)道路及居民區(qū)剔除掉。而5月份主要作物區(qū)均為裸土，只有林地等非作物植被才表現(xiàn)出較大的NDVI值，可以利用NDVI指標(biāo)確定閾值，剔除其他非作物植被。圖1地物類別NDVI特征曲線2．1．1整幅圖像光譜時(shí)序特征分析整幅圖像光譜特征曲線見圖2—5，各作物的前期生長過程中，4個(gè)分類指標(biāo)較為一致，差異很校5月底到6月底，大豆處于3葉期，玉米從3葉期到拔節(jié)期，馬鈴薯處于塊莖的形成期，各作物整體開始快速生長，ref(Ｒ)減小(圖4)，ref(NIＲ)增加(圖5)，葉綠素的吸收能力逐漸增強(qiáng)，使得NDVI、EVI迅速增大，各作物長勢比較明顯，且較為一致;6月底到8月初，各作物NDVI持續(xù)增長，并達(dá)到最大值(圖3)，3類作物之間長勢差異逐漸體現(xiàn)。玉米由于6月23日處于小口期到大口期，長勢旺盛，ref(Ｒ)較低，7月25日，經(jīng)過開花期，受雄穗遮擋，影響下部對光的吸收，且雄穗呈黃色，ref(Ｒ)較高(圖4)。大豆7月中下旬進(jìn)入結(jié)莢期，ref(NIＲ)基本處于峰值(圖5)，大豆、玉米的EVI在8月也達(dá)到最大值(圖2)，而馬鈴薯7月底進(jìn)入薯球膨大期

VI5．1版本和ENVIclassic來實(shí)現(xiàn)。利用混淆矩陣計(jì)算分類總體精度和Kappa系數(shù)，對分類結(jié)果進(jìn)行總體評價(jià)。2結(jié)果與分析2．1主要作物光譜時(shí)序特征分析對于作物區(qū)之外的地塊，如圖1所示，水體、城鎮(zhèn)的NDVI值在全時(shí)間序列中處于穩(wěn)定狀，且均小于0．3，利用7月25日NDVI＜0．3將水體、城鎮(zhèn)道路及居民區(qū)剔除掉。而5月份主要作物區(qū)均為裸土，只有林地等非作物植被才表現(xiàn)出較大的NDVI值，可以利用NDVI指標(biāo)確定閾值，剔除其他非作物植被。圖1地物類別NDVI特征曲線2．1．1整幅圖像光譜時(shí)序特征分析整幅圖像光譜特征曲線見圖2—5，各作物的前期生長過程中，4個(gè)分類指標(biāo)較為一致，差異很校5月底到6月底，大豆處于3葉期，玉米從3葉期到拔節(jié)期，馬鈴薯處于塊莖的形成期，各作物整體開始快速生長，ref(Ｒ)減小(圖4)，ref(NIＲ)增加(圖5)，葉綠素的吸收能力逐漸增強(qiáng)，使得NDVI、EVI迅速增大，各作物長勢比較明顯，且較為一致;6月底到8月初，各作物NDVI持續(xù)增長，并達(dá)到最大值(圖3)，3類作物之間長勢差異逐漸體現(xiàn)。玉米由于6月23日處于小口期到大口期，長勢旺盛，ref(Ｒ)較低，7月25日，經(jīng)過開花期，受雄穗遮擋，影響下部對光的吸收，且雄穗呈黃色，ref(Ｒ)較高(圖4)。大豆7月中下旬進(jìn)入結(jié)莢期，ref(NIＲ)基本處于峰值(圖5)，大豆、玉米的EVI在8月也達(dá)到最大值(圖2)，而馬鈴薯7月底進(jìn)入薯球膨大期，塊莖的數(shù)量基本確定，主要集中在地下的生長，所以地表的生長達(dá)到了頂峰，7月25日到8月7日階段，馬鈴薯的ref(NIＲ)開始下降(圖5)，區(qū)別于其他的作物。圖2整區(qū)主要作物EVI特征曲線圖3整區(qū)主要作物NDVI特征曲線154

【共引文獻(xiàn)】

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1 王堯;卓莉;易l點(diǎn)

本文編號：2574397