鄭勇
【摘要】:本文以涪江上游流域為研究對象,利用2014年12月19日的Landsat-8的遙感影像數(shù)據(jù),使用ENVI、Arcgis等軟件,根據(jù)NDVI的空間分布影像對研究區(qū)內(nèi)植被生長狀況進行監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類兩種方法的對比。研究表明:可看出支持矢量機法的分類精度最高,分類的效果最好,最小距離法次之,IOSDATA法精度最差。
【關(guān)鍵詞】:植被 監(jiān)督分類 精度 分類
遙感作為現(xiàn)代地學研究的重要手段之一,已發(fā)展成為高精度、大范圍、可實時獲取地物信息的重要探測手段。利用遙感影像可提高對地物的識別能力,提高數(shù)據(jù)的利用率,方便數(shù)據(jù)的采集和處理【1】。
本文在用監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類提取植被信息的同時,嘗試用支持向量機法、最小距離法、IOSDATA法分類方法進行分析,并采用混淆矩陣等評價方法對分類結(jié)果進行精度評定。通過對比,得到了精度較高的植被分類方法,為植被信息提取方法的研究提供了重要的研究依據(jù)。
一、研究區(qū)概況
涪江的源頭為岷山雪寶峰峰頂,其位置處于四川省松潘縣與平武縣之間,全長約700公里,其流域包括綿陽、遂寧以及重慶的部分地區(qū),并最終在重慶合川區(qū)匯入嘉陵江,涪江上游段主要指涪江流經(jīng)平武及江油的相關(guān)區(qū)域,以平武為主,江油為輔。研究區(qū)流域圖如圖1所示:
二、數(shù)據(jù)來源
本次研究所用的遙感影像是從中國科學院地理空間數(shù)據(jù)云平臺上下載的Landsat-8影像,其條帶號為129,行編號為38,中心經(jīng)度為104.9380,中心緯度為31.7420,Landsat-8影像的拍攝日期為2014年12月19日,當日的天氣狀況良好,影像上云量較少,占比為12.9%。
三、結(jié)果分析
(一)遙感影像的監(jiān)督分類
(1)最小距離法分類
最小距離法是一種較為基礎(chǔ)的分類方法。在執(zhí)行最小距離法時,需要通過對已知的訓練樣本進行分析計算,得出其均值矢量,并以此作為其特征空間的中心位置,再將待分類區(qū)域的圖像進行計算分析,并對圖像像元距各類樣本的距離進行統(tǒng)計分析。
在ENVI中選擇supervised classification > Minimun distance classification,在彈出的框體中,選中所有的分類樣本,對每一個需要進行類別分類的樣本都進行標準差閥值的設(shè)定,選擇Single Value,將值設(shè)置為4,并將最大距離誤差(Max Distance Error )設(shè)置為None,然后再選擇輸出路徑,執(zhí)行最小距離分類。
(2)支持向量機法
支持矢量機是基于統(tǒng)計分析的一種算法,具有一定的學習與分析能力。通過對訓練樣本進行統(tǒng)計分析,查找各類別之間的差異性,并構(gòu)造分類器,使各個類別之間的差異最大化。支持向量機法在各類地物的差異性較大時效果顯著,應用的效果較好。
(二)遙感影像的非監(jiān)督分類
(1)IOSDATA法
生成圖像后,根據(jù)影像實際情況,將影像分類類別進行合并,最后對分類類別的顏色和名稱進行調(diào)整。在這里,非監(jiān)督分類圖像被分為了光陰影區(qū)及水域、建設(shè)用地、林地、耕地、牧草地類。
(三)精度評價
本次研究共采用了三種分類方法對影像進行分類,下面就總體分類精度和卡帕系數(shù)對分類結(jié)果進行對比,對比結(jié)果如表1所示:
從表1可看出支持矢量機法的分類精度最高,分類的效果最好,最小距離法次之,IOSDATA法精度最差。同時,考慮到三種分類方法中最小距離法對林地和耕地的分類精度較差,IOSDATA對地物的整體分類精度較差,支持矢量機法則對地物進行了有效的區(qū)分。
【參考文獻】:
【1】張瑩.遙感影像監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類方法探討[J].黑龍江科技信息,2016(02):79.
【2】 申文明, 王文杰, 羅海江, 等. 基于決策樹分類技術(shù)的遙感影像分類方法研究[J]. 遙感技術(shù)與應用, 2007(03):333-338.
【3】 張曉賀. 決策樹分類器的實現(xiàn)及在遙感影像分類中的應用[D]. 蘭州交通大學地圖學與地理信息系統(tǒng), 2013.
【4】 李志鵬, 劉珍環(huán), 李正國, 等. 水稻空間分布遙感提取研究進展與展望[J]. 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃, 2014(06):9-18.