面向对象的遥感湿地植被分类与信息提取——以微山湖为例

在对面向对象遥感分类方法的基本原理与基本算法阐述的基础上,以山东省微山湖湿地植被分类为实验区数据,进行湿地植被分类训练和精度评定。结果表明,实验区居民区、水域、陆生植被、水生植被的面向对象的分类精度分别为:92.81%、93.78%、96.29%、95.38%,明显高于监督分类的分类精度92.13%、88.36%、89.24%、86.55%,充分展示出在湿地植被分类中面向对象遥感分类的优势。     

基于TM遥感影像的鄱阳湖湿地分类研究

对覆盖鄱阳湖湿地的LandsatTM遥感影像进行了计算机自动分类技术方法的实验研究,采用了先对遥感影像数据进行非监督分类,在非监督分类的基础上进行人工解译,确定其类别属性,然后将人工解译后的非监督分类的分类属性表经过光谱聚类处理转化成适用于监督分类的分类模板文件,再执行监督分类的方法,有效地提高了湿地遥感影像分类的精度。     

基于高分辨率影像的苹果园信息提取

本论文目的主要是利用苹果园地的光谱特征,结合地面实测资料,根据苹果树的物候期确定苹果园地遥感识别的最佳时相,同时利用遥感信息和DEM数据进行果树种植面积的提取,建立快速、准确的遥感图像苹果园地识别模型。本文对比了面向对象分类法、监督分类法、分层分类法3种方法,结果认为面向对象分类的具有较高的苹果地信息提取精度,基于分层分类法的精度高于传统的监督分类方法。     

基于遥感图像的1990—2020年盐城海岸带湿地景观时空动态变化

基于Landsat系列卫星图像、Google earth卫星图像等并利用面向对象的监督分类方法,在对景观进行两级分类的基础上,进行1990—2020年江苏省盐城市海岸带湿地景观的变化分析。结果表明：（1）30a中盐城海岸带自然湿地景观总面积呈下降趋势,人工湿地和非湿地景观面积比重上升。研究区整体与分区自然湿地面积占比变化趋势一致,呈现“下降-加速下降-略微抬升”的趋势,其中潮间淤泥海滩的变化速率最高。（2）盐城北区、南区湿地的潮间盐水沼泽分别为北区占比8.77%、南区占比17.64%。海岸带整体变化趋势表现为“自然湿地-人工湿地-非湿地”,其中2000年至2010年间湿地丧失速率最为显著,湿地总计面积净减少360.27km2,年均丧失率高达1.29%。（3）不同时间段盐城海岸带景观转移特征来看存在差异：在1990—2000年间,各湿地景观转移方向比较分散,大多以自然湿地或非湿地内部转移为主;在2000—2010年间,以潮滩向养殖水域转化为主导。在2010—2020年间,耕地、河流、林地和浅海水域都有向淤泥潮间海滩转化的趋势,潮间淤泥海滩、潮间盐沼水域和养殖水域转化趋势最强烈的方向为建筑用地。建议在经济发展的同时,合理布局规划、控制规模,保持盐城海岸带自然湿地的主要功能。     

基于FCN和面向对象的高分辨率遥感影像土地覆盖分类

针对基于全卷积神经网络（FCN）进行遥感影像语义分割时,FCN的上、下采样机制会导致分割结果中地物边缘细节信息丢失的问题,提出一种基于面向对象分割结果优化FCN分类的高分遥感影像土地覆盖分类方法。基于FCN网络对高分遥感影像进行初始分类,并利用面向对象的分割结果优化基于FCN的初始分类结果。该方法不仅可以有效保留地物边缘细节信息,还可以有效消除FCN初始提取结果中存在的椒盐现象,优化分类结果的视觉效果,并提高分类精度。     

基于无人机高分辨率影像的农作物分类研究

农作物分类是精准农业中的重要技术之一.为探究多品类作物分类的有效方法,基于无人机高分辨率遥感影像,分别应用基于像元和面向对象分类方法建立了研究区内28类典型农作物分类模型,并采用总体精度、Kappa系数、用户精度、生产者精度对分析结果进行了评价.结果表明:基于像元的最小距离法、马氏距离法、最大似然法、神经网络法和支持向...     

基于多源遥感影像的高后果区变化检测方法

近年来,随着城镇化进程的持续推进,部分管道的周边环境不断变化,相应管道的高后果区范围也随之发生变化,准确、高效地掌握环境变化数据以持续更新高后果区信息对管道企业的安全管理工作具有重要意义。由于短期内管道沿线具有自然地物变化较少、人工地物变化频率较高的特点,利用高分辨率正射影像与多光谱影像,提出一种基于多源遥感影像的高后果区变化检测方法。该方法在超像素分割基础上,以LBP-HOG融合特征和光谱梯度差方法对多源数据的变化信息进行提取。实验表明,此方法对管道周边人工地物的变化检测具有较高的准确性,可有效提高高后果区管理的工作效率。     

基于高分辨率遥感影像的森林地上生物量估算

以南京市紫金山林区为研究区,利用e-Cognition面向对象分类方法,基于光谱和空间信息融合后的IKONOS影像提取单木树冠阳性冠幅(PoCA, Positive crown area)信息,并结合野外实测的样方生物量数据,分别建立了针叶林和阔叶林地上生物量 (AGB, Aboveground Biomass)的遥感估算模型,并利用实测森林生物量数据对模型进行了验证。结果表明,基于遥感影像提取的PoCA与实测AGB存在较好的非线性相关关系,所建针叶林AGB估算模型的可靠性优于阔叶林模型。对建模样本而言,估算的针叶林和阔叶林AGB与观测数据比较的R2分别为0.62 (P<0.01,n=9) 和0.56(P<0.01,n=16)。验证表明,所建AGB估算模型的可靠性较好,估算的针叶林和阔叶林AGB与观测数据比较的R2分别为0.55(P<0.01,n=6) 和0.52(P<0.01,n=10),但当AGB较低时,模型结果偏高,AGB较低时,模型结果偏低。研究说明通过高分辨率遥感数据的融合、提取树冠信息进行生物量估算是可行性的。     

漳江口湿地变化的遥感监测

以漳江口红树林国家级自然保护区(以下简称保护区)为研究对象,2000、2005、2010和2016年的Landsat TM/OLI影像为数据源,通过面向对象随机森林分类法对保护区湿地进行分类,分类结果总体精度达到94.45%,Kappa系数为0.931 2,表明该方法在湿地分类方面具有较大应用潜力。应用遥感技术研究保护区湿地分布及其变化,结果表明:2000—2016年,养殖池分布面积最大,大部分分布在漳江的南北两侧;护花米草主要分布在漳江南部,少量生长在漳江北部;红树林主要分布在漳江南侧,互花米草的东部,漳江北部的养殖池边缘也有少量分布;滩涂与养殖池、互花米草、红树林接壤,分布在漳江两侧。2000—2005年,保护区内的大量天然湿地向人工湿地转化,主要是滩涂湿地及其他类型转换为养殖池,变化发生在保护区南部以及中部,另有部分互花米草转换为养殖池,发生在保护区北部; 2005—2016年,互花米草面积迅速增加,主要发生在漳江南部。引起变化的主要原因是人类活动、气候因素及海平面上升。     

基于优化理论的遥感影像湿地信息提取

在湿地遥感动态监测中,需处理大量时间序列的数据,带来了时间、成本、技术、精度4个指标此消彼长的矛盾,是其遥感数据应用向产业化发展迈进存在的问题之一 针对上述问题,在闽江口湿地动态监测和专题信息提取过程中,建立了提取方法优选模型,构建了基于优化理论的湿地信息提取分层分类模式 该模式在试验区其它数景不同时相图像的湿地信息提取过程中,取得了最佳的时间、成本、技术、精度综合效用     

面向对象的高分辨率影像耕地信息提取

[目的]高分辨率遥感影像是快速提取耕地信息的主要数据源.[方法]在对阿图什耕地特征分析基础上,运用面向对象的特征提取方法,利用高分辨影像QUICKBIRD,探讨光谱特征、空间特征、纹理特征、典型特征等在耕地信息提取中的最优参数选择及具体应用,分析、讨论该方法优势与缺陷.并与传统分类方法提取结果进行对比分析.[结果]总精度提高了27.06;,Kappa系数提高了0.413 6,避免了“椒盐”现象.[结论]面向对象提取信息的方法周期较短、精度较高.     

一种高空间分辨率的遥感变化检测方法在智慧农业中的应用

传统方法在确定影像对象的异质性时,根据整幅遥感影像以及判别经验所确定的全局固定阈值往往不能很好地适应各种不同属性的检测对象。针对这一问题,该研究提出了一种自适应的双模糊阈值的判别方法,在传统的图像变化检测预处理的基础上,利用Q型因子在整幅影像中获取具有代表性的训练样本,分别计算各样本的变化强度和相关系数的最优阈值以及熵的二值化阈值,建立样本的变化阈值集合,选择集合的中位数作为整幅影像的变化阈值,利用模糊识别算法分别对所得到的2幅变化影像进行运算,求交集建立混淆矩阵,最终得到变化检测的结果。试验结果表明,该算法对不同属性的影像对象具有良好的适应性,较传统的阈值变化检测方法其平均正确率提高了31.12%,有效地减少了错判或漏判。     

基于高空间分辨率卫星影像的新疆阿拉尔市棉花与枣树分类

【目的】 枣树和棉花是新疆地区的两大优势作物。利用高空间分辨率遥感影像对作物进行识别,更加快速、准确地获取枣树和棉花的种植面积及其分布区域,以利于相关部门政策的制定及农作物的精确管理。【方法】 本文以新疆阿拉尔市主要农作物为研究对象,运用基于像素与面向对象的遥感影像分类方法,通过比较光谱角制图（SAM）、支持向量机（SVM）、CART决策树（DTs）、随机森林（RF）这4种机器学习算法在高空间分辨率卫星影像分类中的作物识别精度,探究影像获取时期（2016-05-10、2016-09-07、2016-10-08）及面向对象的信息提取技术对作物分类精度的影响。【结果】 5月份影像（即棉花覆膜期影像）作物分类精度最高,10月份影像次之,9月份影像最差;与基于像素的作物分类方法相比,面向对象的作物分类方法可以使各时期的作物分类总体精度得到一定提高（除SAM之外）,各时期分类精度分别提高了4.83%、7.77%、7.22%,最高分类精度分别为93.52%（2016-05-10）、85.36%（2016-09-07）、88.88%（2016-10-08）,均实现了较好的作物分类效果。【结论】 5月份（棉花覆膜期）影像对棉花和枣树分类效果最好,该时期的棉花被地膜覆盖,且枣树表现出明显的植被光谱特性,两种作物生长早期呈现出差异化的光谱特征,因此棉花和枣树的遥感识别应在作物生长早期进行;面向对象的分类方法可以综合运用光谱、纹理及空间信息,特别是纹理信息的加入,可以取得比基于像素方法更高的分类精度,且提供一种高效提取田块边界的手段,对当地农田信息化管理具有重要应用价值。在棉花和枣树识别过程中,纹理特征的重要性高于光谱和空间特征,红光和绿光波段在所有波段中对棉花和枣树的识别贡献最大。     

鄱阳湖湿地景观格局变化及其驱动力分析

运用景观生态学的原理,从湿地景观类型面积变化分析和湿地景观格局指数分析2方面对鄱阳湖湿地景观格局进行动态分析,得出1985~2005年期间鄱阳湖湿地景观格局演变规律,并结合社会经济统计数据分析其自然、社会、经济、政策等驱动因素。     

气候变化背景下鄱阳湖地区植被覆盖及生产力变化研究

利用1981～2000年鄱阳湖地区的气象台站数据、NOAA／AVHRR—NDVI数据集（空间分辨率为8km）以及光能利用率模型GLO—PEM模拟的鄱阳湖地区植被净第一性生产力（NPP）（空间分辨率为1km）,基于最小二乘法,分析了全球变化背詈下该地区均温和降水、年最大植被指数（NDVImax）以及年NPP的年际变化趋势,探讨了植被年NDVImax、NPP变化与气候变化的关系。结果表明,近年来鄱阳湖地区气候变化比较显著,年均温和年降水量均呈现显著上升趋势,但变化幅度存在着明显的区域差异。1980～2000年闰鄱阳湖大部分地区年NDVimax存在增加趋势,但也有少部分地区呈降低趋势,其中增加趋势的显著性水平相对较高,而降低变化趋势不够显著。1980～2000年,鄱阳湖地区NPP变化主要呈现增加趋势,且显著性水平较高;其中,整个鄱阳湖地区NPP年变化率为111257t／年．滨湖区为49920t/年,外围区为61337t／年;在离湖不同缓冲距离上,NPP变化的趋势基本一致。鄱阳湖地区气候暖湿化发展对植被改善具有一定的促进作用。     

Spider Mite Detection and Canopy Component Mapping in Cotton Using Hyperspectral Imagery and Spectral Mixture Analysis

Spectral mixture analysis and hyperspectral remote sensing are analytical and hardware tools new to precision agriculture. They can allow detection and identification of various crop stresses and other plant and canopy characteristics through analysis of their spectral signatures. One stressor in cotton, the strawberry spider mite (Tetranychus turkestani U.N.), feeds on plants causing leaf puckering and reddish discoloration in early stages of infestation and leaf drop later. To determine the feasibility of detecting the damage caused by this pest at the field level, AVIRIS imagery was collected from USDA-ARS cotton research fields at Shafter, CA on 4 dates in 1999. Additionally, cotton plants and soil were imaged in situ in 10 nm increments from 450 to 1050 nm with a liquid-crystal tunable-filter camera system. Mite-damaged areas on leaves, healthy leaves, tilled shaded soil, and tilled sunlit soil were chosen as reference endmembers and used in a constrained linear spectral mixture analysis to unmix the AVIRIS data producing fractional abundance maps. The procedure successfully distinguished between adjacent mite-free and mite-infested cotton fields although shading due to sun angle differences between dates was a complicating factor. The resulting healthy plant, soil, mite-damaged, and shade fraction maps showed the distribution and relative abundance of these endmembers in the fields. These hardware and software technologies can identify the location, spatial extent, and severity of crop stresses for use in precision agriculture.     

基于遥感与GIS技术的升金湖地区景观格局动态分析

根据1987,1998和2004年TM影像和研究区1980年地形图,利用RS和ARC／INFO进行解译,得到研究区3个时期土地利用图,在此基础上分析升金湖地区1987～1998年和1998～2004年两个时期土地利用和景观格局变化。结果表明,升金湖地区土地利用变化是显著的,既有面积变化,又有空间格局的转换,面积变化和空间上变化不同年段呈现特点有共性也有特性;土地利用变化是自然因素和人为因素综合作用的结果,其中人为干扰是变化的主导因素。     

博州地区日照时数时空变化分析

根据博州地区4个测站1958—2008年的年、季日照时数资料,分析博州地区日照时数的时空变化,并对年日照时数进行Mann—Kendall突变检验,结果显示:博州地区日照时数空间分布由西向东逐渐递减,日照时数随时间变化呈下降趋势,1983年前后为日照时数发生突变的开始年,空气污染可能是日照时数下降的主要原因之一。     

基于本体的高分影像乡村居民地的提取方法探讨

为了提高高分辨率遥感影像乡村居民地信息的精度和完整性,采用World ViewⅡ卫星遥感数据,在基于对象影像分析方法的支持下,开展基于本体建模的乡村居民地信息提取研究。首先提出高分辨率遥感影像乡村居民地认知框架,再获得乡村居民地模型的形式化表达,建立乡村居民地本体的概念化模型,最后根据本体模型提取乡村居民地信息。该结果具有良好的精度和完整性,说明基于本体建模提取乡村居民地信息的方法是可行的。