基于多源数据的土地利用信息遥感提取研究

论文摘要

利用遥感影像进行土地利用信息的提取研究一直是遥感应用领域的研究热点之一,随着高空间分辨率卫星遥感影像的出现,更是激发出了前所未有的对土地利用信息遥感提取的研究和应用热情。本文以成都市新都区龙桥镇为研究区,采用北京一号小卫星影像（BJ-1）、SPOT-5卫星影像、QuickBird影像、龙桥镇地形图为数据源,对该地区进行了土地利用信息遥感提取的研究。首先对原始影像数据进行了一系列的预处理——几何校正及配准、多源遥感数据融合（BJ-1影像全色波段与多光谱波段相融合、BJ-1影像与SPOT-5影像相融合）等,接着利用QuickBird影像、地形图对龙桥镇进行目视判读,并结合国家最新出台的《土地利用现状分类》系统、龙桥镇的地物特征和可分性的实际情况,建立了龙桥镇土地利用现状分类系统;随后对多源遥感影像采用监督分类法进行土地利用信息的提取,并对分类结果进行了评价和分析;最后还运用了基于形状知识的方法对分类后的公路和村庄进行了提取,且做了分析和评价。通过对本课题的试验研究,得出了以下几个结论:（1）对龙桥镇地形图、BJ-1全色波段影像、BJ-1多光谱波段影像及SPOT-5影像采用一般多项式进行几何校正,取得了良好的效果（因龙桥镇地势平坦）。（2）BJ-1影像全色波段与多光谱波段用HIS法相融合,融合后影像既具有了全色波段的高空间分辨率,又同时具有了多光谱波段丰富的光谱信息;BJ-1全色波段影像与SPOT-5影像的绿波段、红波段、近红外波段用HIS法相融合,融合后影像较BJ-1全色波段影像颜色丰富了,且BJ-1全色波段影像的细节信息得到了保留;融合后影像与SPOT-5影像相比,在增加了细节信息的同时也增加了噪声。（3）用多源影像数据对同一地区采用同一套样本、同一分类方法进行土地利用信息的遥感提取,所得结果差别较大,BJ-1影像的分类提取精度最低,BJ+SPOT影像的分类提取精度次之,SPOT-5影像的分类提取精度最高。（4）分类后,再采用基于形状知识的方法对公路和村庄进行提取,分类精度大大提高了。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪言
• 1.1 选题依据和研究意义
• 1.2 土地利用遥感提取发展现状及存在的问题
• 1.3 研究目的、内容、技术路线和实施方案
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 技术路线与实施方案
• 1.4 论文内容结构安排
• 第二章 研究区及数据
• 2.1 研究区介绍
• 2.1.1 地理位置
• 2.1.2 自然地理特征
• 2.1.3 社会经济概貌
• 2.2 多源数据介绍
• 2.2.1 龙桥镇地形图
• 2.2.2 QuickBird 卫星简介
• 2.2.3 SPOT-5 卫星简介
• 2.2.4 北京一号小卫星（BJ-1）简介
• 第三章 多源数据几何校正及配准
• 3.1 遥感影像几何校正及配准方法概述
• 3.2 校正方法介绍
• 3.2.1 一般多项式法
• 3.2.2 有理函数模型（RFM）
• 3.2.3 严格的（参数的）模型法
• 3.3 多源数据影像几何校正及配准
• 3.3.1 地形图扫描校正
• 3.3.2 BJ-1 影像全色波段几何校正
• 3.3.3 BJ-1 多光谱波段与BJ-1 全色波段的配准
• 3.3.4 SPOT-5 影像与BJ-1 影像全色波段的配准
• 3.4 小结
• 第四章 多源遥感影像融合处理分析
• 4.1 遥感影像融合处理概述
• 4.2 几种重要融合算法介绍
• 4.2.1 HIS 变换法
• 4.2.2 主成分变换法（PCA）
• 4.2.3 小波变换法（Wavelet）
• 4.2.4 Brovey 变换法
• 4.2.5 高通滤波器法（HPF）
• 4.3 影像融合处理
• 4.3.1 BJ-1 全色波段与其多光谱波段的融合处理分析
• 4.3.2 BJ-1 全色波段与SPOT-5 影像融合处理分析（BJ+SPOT）
• 4.4 小结
• 第五章 土地利用信息的遥感提取
• 5.1 研究区土地利用分类系统的制定
• 5.2 目视解译
• 5.2.1 目视解译概述
• 5.2.2 影像增强处理
• 5.2.3 影像解译
• 5.3 遥感提取主要方法介绍
• 5.3.1 监督分类法
• 5.3.2 非监督分类法
• 5.3.3 决策树分类法
• 5.4 基于SPOT-5 土地利用信息提取研究
• 5.4.1 基于监督分类法的初提取研究
• 5.4.2 基于形状知识的提取研究
• 5.4.3 效果分析
• 5.5 基于BJ-1 土地利用信息提取的研究
• 5.5.1 基于监督分类法的初提取研究
• 5.5.2 基于形状知识的提取研究
• 5.5.3 效果分析
• 5.6 基于BJ+SPOT 土地利用信息提取的研究
• 5.6.1 基于监督分类法的初提取研究
• 5.6.2 基于形状知识的提取研究
• 5.6.3 效果分析
• 第六章 土地利用信息提取结果比较分析
• 6.1 初提取结果比较
• 6.1.1 分类精度主要指标介绍
• 6.1.2 初提取精度分析与评价
• 6.2 基于形状知识提取结果比较分析
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 不足与展望
• 致谢
• 参考文献
• 硕士期间发表的论文