SPOT5遥感影像土地利用信息提取方法研究

SPOT5遥感影像土地利用信息提取方法研究

论文摘要

本文选择SPOT5卫星影像为作为数据源,以陕西省佛坪县长角坝乡作为试验区,在遥感分析软件ENVI 4.7和地理信息系统软件ArcGIS 9.2的支持下,通过提取不同尺度的纹理特征,分别与多光谱波段组合进行SVM分类,并根据J-M距离法来计算类别的可分离性,进而判断各种地物的最佳分离尺度,然后将获取的不同尺度下的纹理信息用于多尺度影像分类。在ENVI ZOOM软件支持下,采用面向对象的影像分析技术进行分类,利用多尺度分割技术进行图像分割,然后结合光谱特征、植被指数特征和纹理特征创建分类规则,对试验区的土地利用信息进行提取,并对不同分类方法的结果进行了比较分析,旨在为土地利用/土地覆盖动态变化提供参考依据。研究的结论如下:(1)利用J-M距离法计算了不同地类的最佳可分离性尺度。其中未利用地的最佳可分离性尺度为3×3、水体的最佳可分离性尺度为5×5、耕地的最佳可分离性尺度为7×7、道路的最佳可分离性尺度为11×11、林地的最佳可分离性尺度为13×13和建设用地的最佳分离窗口分别为15×15。(2)将遥感影像中不同地类的纹理特征和光谱特征相结合用于分类,能够更加准确的提取土地利用信息,比单纯依靠光谱特征进行分类,其精度和Kappa系数都有所提高。(3)多尺度纹理参与的分类,能够在一定程度上提高分类的精度,改善分类效果,3×3,13×13,15×15三窗口纹理参与的分类,其总精度和Kappa系数分别为78.50%,0.7380,与单一尺度纹理参与的分类相比,分类精度和Kappa系数都有一定的提高。多尺度纹理参与的分类能够使同一尺度上难以区分的地物更容易区分,并且还能够有效的改善遥感影像中固有的“同谱异物”和“同物异谱”现象。(4)面向对象分类方法可以有效地提高地物的分类精度,其分类的总精度为84.50%,Kappa系数为0.8113,与SVM分类的最大总精度为78.50%,Kappa系数为0.7380相比,总精度提高了6%,Kappa系数提高了0.0733。(5)纹理特征引入到面向对象分类的多尺度分割中,有效地降低了地物的光谱异质性,使得对地物的识别更加合理。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 引言
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 文献综述
  • 1.2.1 纹理特征分析
  • 1.2.2 支持向量机(SVM)分类
  • 1.2.3 面向对象分类
  • 1.3 研究的目的及意义
  • 1.4 研究内容、方法及技术路线
  • 1.4.1 研究内容
  • 1.4.2 研究方法
  • 1.4.3 技术路线
  • 1.5 论文主要创新点
  • 第二章 数据及研究方法
  • 2.1 数据准备
  • 2.1.1 数据来源
  • 2.1.2 SPOT5 遥感数据介绍
  • 2.2 支持向量机SVM 原理
  • 2.3 灰度共生矩阵纹理提取方法
  • 第三章 研究区域概况
  • 3.1 地理位置
  • 3.2 自然概况
  • 3.2.1 地貌
  • 3.2.2 景观资源和矿产资源
  • 3.3 社会经济条件概况
  • 第四章 佛坪县长角坝乡土地利用信息提取
  • 4.1 影像预处理
  • 4.1.1 最佳波段组合
  • 4.1.2 几何正射校正
  • 4.1.3 图像融合
  • 4.1.4 图像裁剪
  • 4.2 基于不同尺度纹理参与的SVM 分类
  • 4.2.1 训练样本的选取
  • 4.2.2 SVM 核函数的选择及相关参数的确定
  • 4.2.3 纹理量的筛选
  • 4.2.4 单一尺度纹理参与的影像分类
  • 4.2.5 多尺度纹理参与的SVM 分类
  • 4.2.6 遥感影像分类后处理
  • 4.3 面向对象分类
  • 4.3.1 多尺度影像分割
  • 4.3.2 分类规则的创建
  • 第五章 分类结果评价
  • 5.1 分类精度评价指标
  • 5.2 单一尺度纹理参与分类的精度评价
  • 5.3 多尺度纹理参与分类的精度评价
  • 5.4 面向对象分类的精度评价
  • 第六章 结论与讨论
  • 6.1 结论
  • 6.2 讨论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 相关论文文献

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