基于北京一号小卫星数据的宏观土地利用监测实验研究

论文摘要

本研究选择天津市、江苏宜兴市以及内蒙古阿荣旗三个区域为研究区,分析北京一号小卫星多光谱数据在宏观土地利用监测中的应用能力,并构建土地利用分类指标体系。在对试验区进行试验的基础上,根据试验区的特点,结合试验区的自然经济因素,选择非监督分类、监督分类、分层分类以及人机交互解译四种分类方法,进行土地利用分类,并对分类结果进行精度评估,确定试验区的最终分类指标体系;对试验区的每种分类方法的准确度与效率进行对比分析,确定适合试验区土地利用信息提取的最佳分类方法。以使北京一号小卫星数据在宏观土地利用监测中的能力更好的体现出来。本文的主要结论如下:(1)北京一号小卫星多光谱数据影像质量较好,光谱信息丰富,纹理结构清晰,从影像中可以清晰地区分耕地、园林地、草地、建设用地、水域湿地以及其它土地等一级土地分类,对土地分类中的二级分类水田、旱地、有林地等也能较好的提取。(2)采用非监督分类、监督分类、分层分类以及人机交互解译等方法对北京一号小卫星多光谱影像进行分类,得到了较好的分类结果。天津土地分类非监督分类、监督分类以及分层分类的总体精度分别是61.14%、62.75%、91.87%;宜兴土地分类非监督分类、监督分类、分层分类以及人机交互解译的总体精度分别是63.25%、74.33%、89.58%、92.33%;阿荣旗土地分类非监督分类、监督分类、分层分类以及人机交互解译的总体精度分别是55.0%、68.2%、82.79%、88.33%。综合比较各分类方法的土地利用分类精度与分类效率,三个试验区的最佳分类方法都是分层分类方法,分类精度都达到了80%以上。对二级分类达到了分类识别能力,得到了较理想的分类结果,晚明“北京一号”小卫星多光谱数据在宏观土地利用监测研究领域具有实用性,可以在全国土地宏观监测调查等相关工作中应用。(3)由于本次研究所应用的多光谱数据的时相的限制,北京一号小卫星数据在土地利用研究领域的许多潜能还没能完全挖据出来,还有待于在近后的应用中进一步开发,进一步研究北京一号小卫星数据在复杂地形地貌区域的土地利用信息提取能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 前言
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状与进展
• 1.2.1 土地利用监测及分类方法方面
• 1.2.2 北京一号小卫星应用方面
• 1.2.3 发展趋势
• 1.3 研究内容及目标
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 第二章 研究区概况
• 2.1 天津市
• 2.1.1 地形、地貌
• 2.1.2 气候
• 2.1.3 植被
• 2.2 江苏宜兴市
• 2.2.1 自然条件
• 2.2.2 农业
• 2.2.3 综合经济状况
• 2.3 内蒙古自治区阿荣旗
• 2.3.1 地形地貌
• 2.3.2 气候
• 2.3.3 自然资源
• 第三章 研究技术路线
• 3.1 分类系统预设分析
• 3.2 数据准备与处理
• 3.2.1 数据准备
• 3.2.2 数据处理
• 3.3 卫星影像解译建立
• 3.3.1 解译知识库构建原则
• 3.3.2 解译知识库构建的内容
• 3.4 土地利用信息提取技术
• 3.4.1 非监督分类
• 3.4.2 监督分类
• 3.4.3 分层分类
• 3.4.4 人机交互解译
• 3.5 精度评估方法
• 3.6 小卫星数据的宏观土地利用监测能力分析方法
• 3.7 技术路线
• 第四章 天津市土地分类
• 4.1 解译知识库构建
• 4.2 土地利用信息多方法提取
• 4.2.1 非监督分类
• 4.2.2 监督分类
• 4.2.3 分层分类
• 4.3 精度评估
• 4.3.1 采样点的确定
• 4.3.2 非监督分类精度分析
• 4.3.3 监督分类精度分析
• 4.3.4 分层分类精度评估
• 4.4 土地利用信息提取成果
• 4.5 天津土地利用信息提取结果
• 4.5.1 信息提取方法准确度对比
• 4.5.2 信息提取方法效率对比
• 4.5.3 天津土地利用信息提取结果
• 第五章 江苏宜兴市土地分类
• 5.1 解译知识库构建
• 5.2 土地利用信息多方法提取
• 5.2.1 非监督分类
• 5.2.2 监督分类
• 5.2.3 人机交互解译
• 5.2.4 分层分类
• 5.3 精度评估
• 5.3.1 采样点确定
• 5.3.2 非监督分类精度分析
• 5.3.3 监督分类精度分析
• 5.3.4 人机交互解译精度分析
• 5.3.5 分层分类精度分析
• 5.4 土地利用信息提取成果
• 5.5 宜兴土地利用信息提取结果
• 5.5.1 信息提取方法准确度对比
• 5.5.2 信息提取方法效率对比
• 5.5.3 宜兴土地利用信息提取结果
• 第六章 内蒙古自治区阿荣旗土地分类
• 6.1 外业及解译知识构建
• 6.1.1 外业
• 6.1.2 解译知识库构建
• 6.2 土地利用信息多方法提取
• 6.2.1 非监督分类
• 6.2.2 监督分类
• 6.2.3 分层分类
• 6.3 精度评估
• 6.3.1 采样点的确定
• 6.3.2 非监督分类精度分析
• 6.3.3 监督分类精度分析
• 6.3.4 分层分类精度分析
• 6.4 土地利用信息提取成果
• 6.5 阿荣旗土地分类结果
• 6.5.1 信息提取方法准确度对比
• 6.5.2 信息提取方法效率对比
• 6.5.3 阿荣旗土地分类结果
• 第七章 研究区土地利用监测成果分析
• 7.1 天津研究成果分析
• 7.2 宜兴研究成果分析
• 7.3 阿荣旗研究成果分析
• 第八章 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 展望与讨论
• 参考文献
• 致谢