董士偉

北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心，北京 100097

林地是自然資源的重要組成部分，在減緩全球氣候變化、維護生態(tài)平衡、改善生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著重要作用。遙感數(shù)據(jù)能夠在不同尺度范圍內(nèi)開展林地資源的信息探測、目標識別和調(diào)查評估等。針對當(dāng)前林地資源遙感制圖的新需求，本文以北京市為例，綜合利用MODIS、Landsat TM及各類遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品，開展了林地信息提取與精度評價空間抽樣方法研究，采用林地遙感信息提取方法和遙感分類精度評價的采樣點空間布局優(yōu)化方法，分別解決區(qū)域林地資源遙感制圖的信息獲取及精度評價的可靠性問題。主要研究成果如下：

(1) 基于分形特征的林地信息提取?；贛ODIS NDVI時間序列數(shù)據(jù)的分形特征，提出了一種林地遙感信息提取方法。研究結(jié)果表明：分形可以揭示不同尺度下不同目標地物顯著的分離性；北京市林地信息提取結(jié)果的總體精度、Kappa系數(shù)和誤差系數(shù)分別為90.54%、0.74和8.17%；與直接采用MODIS NDVI時間序列的林地提取結(jié)果相比，該方法林地信息提取的平均誤差系數(shù)從30.2%下降到7.38%。研發(fā)的信息提取方法能夠準確、有效地提取林地信息。

(2) 多維采樣空間構(gòu)建及采樣點空間布局優(yōu)化。提出了融合特征空間和地理空間的多維采樣空間構(gòu)建方法，采用空間分層和采樣點類別劃分進行精度評價的采樣點特征空間優(yōu)化，采用平均最短距離最小化準則構(gòu)建采樣點優(yōu)化目標函數(shù)，結(jié)合空間模擬退火算法對采樣點進行地理空間優(yōu)化，最終綜合集成精度評價的采樣點空間布局優(yōu)化方法。北京市應(yīng)用案例結(jié)果表明，該優(yōu)化方法兼顧了精度評價采樣點在特征空間和地理空間的均勻性和代表性，保證了遙感分類精度評價的準確性和可靠性。

(3) 面向遙感分類精度評價的不同空間布局優(yōu)化方法對比。研究設(shè)置不同空間布局優(yōu)化方法的對比試驗，結(jié)果表明本文提出的分層均勻方法總體精度、均方根誤差和標準偏差分別為71.36%～73.91%，13.46%和0.96%，優(yōu)于空間均勻方法、分層隨機方法和簡單隨機方法?；谠摲椒▽Ρ本┦辛值匦畔⒎中翁崛〗Y(jié)果進行精度評價，總體精度、相對精度、均方根誤差和標準偏差分別為78.67%～81.76%、86.89%～90.30%、10.66%和1.16%。對比試驗和應(yīng)用案例結(jié)果同時證實，本文研發(fā)的分層均勻方法對于精度評價非常準確、有效，研發(fā)的優(yōu)化設(shè)計方案在采樣點特征空間和地理空間具有較好的代表性和均衡性。

(4) 研發(fā)的林地信息提取方法和精度評價采樣點空間布局優(yōu)化方法正在應(yīng)用于京津冀土地利用與土地覆被變化監(jiān)測、重大林業(yè)生態(tài)工程效果評價等政府工程項目，以便獲取精度可靠的區(qū)域土地利用與土地覆被遙感分類圖，輔助支撐自然資源監(jiān)測和監(jiān)管的政府決策和宏觀管理，取得了良好的應(yīng)用效果。