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基于最優(yōu)尺度的生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑識(shí)別

2018-01-15 11:15亢慶姜德文扶卿華王曉剛
中國(guó)水土保持科學(xué) 2017年6期
關(guān)鍵詞:圖斑方差擾動(dòng)

亢慶,姜德文,扶卿華,王曉剛

監(jiān)測(cè)在城市建設(shè)、礦山、水利工程等生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)中,因挖損、占?jí)?、堆棄等行為引起的地表擾動(dòng)作用,對(duì)水土保持具有重要的意義。隨著對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的進(jìn)步,利用空間分辨率<5 m的高分辨率影像對(duì)擾動(dòng)地塊(影像上稱為擾動(dòng)圖斑)識(shí)別和提取是遙感影像分類(lèi)研究重要內(nèi)容,也是《全國(guó)水土保持信息化規(guī)劃(2013—2020年)》和《全國(guó)水土保持信息化實(shí)施方案(2014—2016年)》提出的“天地一體化”生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目監(jiān)管思路的核心。

目前,針對(duì)生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑的遙感提取及識(shí)別的研究較少,可以借鑒的研究主要體現(xiàn)在對(duì)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀調(diào)查與監(jiān)測(cè)以及土地利用/覆蓋動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等方面,包括人機(jī)交互方法提取礦產(chǎn)開(kāi)采點(diǎn)、狀態(tài)等信息[1],以及基于差值法、主成分分析法、變化矢量分析法[2]檢測(cè)土地利用/覆蓋的變化位置和范圍等,這些方法以檢測(cè)地物光譜特征為唯一切入點(diǎn),在以TM/ETM+為代表的中低分辨率影像上,得到極大的發(fā)展;但是隨著影像空間分辨率的躍升,高分辨率影像可清晰表達(dá)的地物邊界、幾何形狀等空間特征不能被上述方法利用,容易出現(xiàn)“同物異譜”“同譜異物”現(xiàn)象,以及因高分辨率影像豐富的光譜信息而產(chǎn)生“椒鹽效應(yīng)”,于是有了面向?qū)ο蟮姆诸?lèi)方法的發(fā)展[3]。該類(lèi)方法以具有相同光譜、幾何形狀、紋理等特征[4]的像元集合為分類(lèi)對(duì)象,理論上可以避免基于光譜特性分類(lèi)方法存在的“椒鹽效應(yīng)”等問(wèn)題,成為現(xiàn)階段研究的重要方向。

面向?qū)ο蟮姆诸?lèi)包括影像分割和影像分類(lèi)2個(gè)步驟。影像分割是將影像切割成若干個(gè)對(duì)象,并要求對(duì)象內(nèi)的像元具有相同的地物特征(包括光譜、幾何形狀和紋理等特征),是整個(gè)分類(lèi)過(guò)程的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,決定了影像分類(lèi)(對(duì)分割對(duì)象的識(shí)別)的精度[5-6]。在影像分割研究中,獲取合適的分割尺度,也[6]稱為最優(yōu)分割尺度,即分割對(duì)象滿足對(duì)象內(nèi)的光譜、幾何形狀和紋理等地物特征的同質(zhì)性和相鄰對(duì)象間的地物特征的差異性均達(dá)到最大,并且擬提取和識(shí)別的地物可以通過(guò)1個(gè)或者多個(gè)對(duì)象表達(dá)出來(lái)的條件時(shí)的分割尺度。需要說(shuō)明的是,這里的尺度問(wèn)題雖然仍舊屬于空間問(wèn)題,但是有別于傳統(tǒng)基于像元的分類(lèi)中出現(xiàn)的空間分辨率問(wèn)題,主要是因?yàn)槊嫦驅(qū)ο蟮姆诸?lèi)研究的對(duì)象不再是像元,而是具有光譜、幾何形狀和紋理相似性的對(duì)象),是現(xiàn)階段關(guān)注的焦點(diǎn),尤其是在基于多尺度分割技術(shù)的eCognition軟件出現(xiàn)之后。傳統(tǒng)的最優(yōu)尺度獲取方法以分類(lèi)者的多次嘗試和主觀判斷為依據(jù),效率低下且存在主觀不確定性[7-8]。除“試錯(cuò)”法之外,還有參與方法和非參與方法[9]2類(lèi):前者根據(jù)與已知地物的吻合程度來(lái)判斷最優(yōu)尺度,需要輸入人工預(yù)先勾畫(huà)出的邊界,如矢量距離指數(shù)法[10]、面積比均值法[11];后者不需要人工的參與,主要分析對(duì)象內(nèi)部的同質(zhì)性與對(duì)象間的異質(zhì)性,建立尺度與二者之間的函數(shù)曲線,依據(jù)對(duì)象內(nèi)同質(zhì)性最大、對(duì)象間異質(zhì)性最大的原則[8],或者依據(jù)內(nèi)部同質(zhì)性的變化率隨尺度的變化規(guī)律,客觀地選取一個(gè)合適的尺度,代表性的方法有分割評(píng)價(jià)指數(shù)[12]、局部方差方法[3]、目標(biāo)函數(shù)法[8]。從實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的角度而言,非參與方法更具有普適性[9],其中,又以局部方差方法和目標(biāo)函數(shù)法理論較為扎實(shí),應(yīng)用也更為廣泛。

綜合研究進(jìn)展,筆者以生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑的高分辨率遙感識(shí)別為研究目標(biāo),首先對(duì)比和分析了局部方差法和目標(biāo)函數(shù)法獲取生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑最優(yōu)分割尺度的可行性,然后采用面向?qū)ο蟮谋O(jiān)督分類(lèi)對(duì)生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑進(jìn)行了識(shí)別和提取,并依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和無(wú)人機(jī)航片對(duì)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。

1 研究方法

1.1 面向?qū)ο蟮挠跋穹指?/h3>

影像分割方法大體上可以分為基于閾值、基于邊界和基于區(qū)域3類(lèi),其中:基于閾值的方法依賴于閾值的選擇,在復(fù)雜的遙感影像,效果較差;基于邊緣的分割方法往往難以得到閉合且連通的邊界,且容易產(chǎn)生邊界錯(cuò)分的現(xiàn)象;而基于區(qū)域的方法具有原理簡(jiǎn)單、無(wú)須預(yù)知類(lèi)別數(shù)目等優(yōu)點(diǎn),得到廣泛的應(yīng)用,尤其是分形網(wǎng)絡(luò)演化算法(Fractal Net Evolution Approach,F(xiàn)NEA)[13],即 eCognition 中多尺度分割技術(shù)中應(yīng)用到的方法[14]。FNEA是一種區(qū)域生長(zhǎng)的算法,基本思路是以1個(gè)像元為種子,依據(jù)光譜、形狀等多特征加權(quán)值,不斷合并周?chē)c種子像元有相同或者相似性質(zhì)的像元,直至滿足停止生長(zhǎng)條件。

FNEA算法的理論基礎(chǔ)可表示為

式中:F為尺度參數(shù),是判斷一個(gè)對(duì)象是否繼續(xù)生長(zhǎng)的關(guān)鍵,F(xiàn)過(guò)小會(huì)造成分割后的對(duì)象破碎、時(shí)耗過(guò)長(zhǎng),屬于“過(guò)分”現(xiàn)象,F(xiàn)過(guò)大,則會(huì)造成對(duì)象內(nèi)混合了多種地物類(lèi)型的像元,屬于“欠分”或“混分”現(xiàn)象;hcolor為光譜因子,由各波段的光譜值乘以相應(yīng)的權(quán)重累加得到;w1為光譜因子的權(quán)重,取值為0~1;hshape為形狀因子:

式中:hcom為緊致度因子,用于優(yōu)化分割對(duì)象的緊湊程度,取值介于0~1;hsmooth為光滑度因子,用于優(yōu)化分割對(duì)象邊界的光滑程度,抑制邊緣的過(guò)度破碎,取值介于0~1;w2為緊致度的權(quán)重。

1.2 最優(yōu)分割尺度

最優(yōu)分割尺度是指分割后的對(duì)象能夠清楚地刻畫(huà)出地物的邊界,目標(biāo)地物可以通過(guò)1個(gè)或者多個(gè)分割對(duì)象表達(dá)出來(lái),分割后的圖像既不能“過(guò)分”,也不能“欠分”或“混分”。那么,獲取最優(yōu)分割尺度的原則是在保證不“欠分”或“混分”的基礎(chǔ)上,適合目標(biāo)地物的最大尺度。

1.2.1 局部方差方法 L.DRGU爩等[3]基于對(duì)象的局部方差隨尺度F變化規(guī)律提出了一個(gè)最優(yōu)分割尺度獲取方法。其基本思路:隨著分割尺度的增加,對(duì)象內(nèi)屬于同種地物的像元增加,影像的局部方差也隨之緩慢增加,當(dāng)增加到一定程度之后,對(duì)象內(nèi)會(huì)混入其他地物類(lèi)型的像元,此時(shí)對(duì)象內(nèi)光譜值的方差會(huì)迅速增大,對(duì)象間的光譜異質(zhì)性降低,局部方差的變化率發(fā)生轉(zhuǎn)折。那么,局部方差變化率的轉(zhuǎn)折處就是不同地物類(lèi)型的最優(yōu)分割尺度。影像的局部方差為

式中:N為圖像中對(duì)象的個(gè)數(shù);n為對(duì)象中像元的個(gè)數(shù);x為對(duì)象的光譜值;xo為對(duì)象的灰度值均值。

局部方差變化速率

式中var_L為比var小一個(gè)尺度間隔的局部方差。

1.2.2 目標(biāo)函數(shù)方法 影像分割的理想結(jié)果是分割后的對(duì)象具有良好的內(nèi)部同質(zhì)性,同時(shí)相鄰對(duì)象之間具有良好的異質(zhì)性;但兩者的最大值并不一定能在同一尺度上取得,那么最優(yōu)分割尺度可能是基于二者的平衡。G.Espindola等[8]的思路首先是分別計(jì)算對(duì)象內(nèi)像元光譜值的同質(zhì)性和異質(zhì)性,并分別進(jìn)行歸一化處理,之后建立目標(biāo)函數(shù),目標(biāo)函數(shù)取最大值時(shí)的尺度F為最優(yōu)分割尺度。

1)對(duì)象內(nèi)同質(zhì)性。

式中:V為表征對(duì)象內(nèi)同質(zhì)性參量;Si和σi分別為第i個(gè)對(duì)象的面積和光譜值標(biāo)準(zhǔn)差。

2)對(duì)象間的異質(zhì)性。

使用Moran's I指數(shù)來(lái)衡量分割對(duì)象之間的異質(zhì)性[15]:

式中:M為Morna's I指數(shù);wij為空間關(guān)系權(quán)重,如果對(duì)象i和對(duì)象j相接,wij=1,否則 wij=0;為整幅影像的光譜平均值。

3)目標(biāo)函數(shù)F(x)。

依據(jù)V和M在不同尺度下的最大最小值,分別將二者歸一化處理,得到Vnorm和Mnorm目標(biāo)函數(shù)

式中:Vnorm為歸一化處理后的對(duì)象內(nèi)同質(zhì)性 V;Mnorm為歸一化處理后的Moran's I指數(shù)。

1.3 擾動(dòng)圖斑的識(shí)別

計(jì)算出最優(yōu)分割尺度之后,還需要對(duì)分割后的影像進(jìn)行識(shí)別。識(shí)別算法采用eCognition中的面向?qū)ο蟮谋O(jiān)督分類(lèi)法,該方法能夠?qū)庾V、幾何形狀、紋理等特征描述及計(jì)算。整個(gè)識(shí)別工作包括:首先,依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、無(wú)人機(jī)航片以及前期獲取的其他統(tǒng)計(jì)資料,為生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑建立解譯標(biāo)志,并依據(jù)解譯標(biāo)志的光譜特征和幾何特征為監(jiān)督分類(lèi)建立訓(xùn)練樣本;其次,用最鄰近法對(duì)生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑識(shí)別;最后,利用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和無(wú)人機(jī)航片對(duì)分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行校驗(yàn),如果識(shí)別精度滿足要求,則直接導(dǎo)出生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑,否則,則挑選出混分、漏分的像元,并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù),之后再次回歸監(jiān)督分類(lèi)步驟,直至識(shí)別精度達(dá)標(biāo)。

綜合上述思路,本研究的基本流程見(jiàn)圖1。

圖1 生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑識(shí)別流程圖Fig.1 Procedure for automatically identifying construction disturbance patches

2 研究區(qū)及解譯標(biāo)志的建立

2.1 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)預(yù)處理

選用2016年廣東省生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管示范縣內(nèi)一塊典型樣區(qū)(圖2),結(jié)合高分1號(hào)(GF-1)影像展開(kāi)研究。如圖2所示,研究區(qū)內(nèi)地物類(lèi)型復(fù)雜且破碎,包括零星分散的小型居民點(diǎn)(圖中呈不規(guī)則分布的灰色部分)、大片的林草地、夾在居民點(diǎn)和林草地之間的小塊農(nóng)田、道路、水塘、生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)地塊(包括未完成的建筑,以及取土、堆放建筑渣料等造成的裸露地塊),區(qū)內(nèi)圖像尺寸為2 249像元×2 465像元。

圖2 研究區(qū)GF-1標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成影像Fig.2 Standard false color composite of GF-1 image of the study area

2.2 解譯標(biāo)志的建立與分析

根據(jù)地面實(shí)地調(diào)查及無(wú)人機(jī)航拍所掌握的背景知識(shí),針對(duì)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)時(shí)期,建立用于識(shí)別生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑的解譯標(biāo)志,解譯標(biāo)志的建立參考現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查照片、影像以及光譜特征、光譜頻率和形狀特征等影像特征(表1)。

由表1可以看出,生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑內(nèi)的光譜亮度范圍較大,并且隨著生產(chǎn)建設(shè)的進(jìn)展逐步擴(kuò)大,3個(gè)不同時(shí)期的值依次為946、1 089.2和1 486.5。與光譜亮度范圍呈同樣變化規(guī)律的還有擾動(dòng)圖斑的亮度標(biāo)準(zhǔn)差,分別為136.0、145.9和211,相反,擾動(dòng)圖斑的光譜亮度均值則隨著生產(chǎn)建設(shè)的進(jìn)展逐漸減小。

3 結(jié)果及討論

3.1 影像分割

影像分割在eCognition環(huán)境下進(jìn)行,分割尺度F的變化范圍為30~400,步長(zhǎng)為10,F(xiàn)NEA分割方法涉及到的其他因子(光譜因子、形狀因子、波段比重)在多次的分割過(guò)程中均保持一致,即光譜因子和緊致度因子分別設(shè)為0.6和0.5,波段權(quán)重為1∶1∶1∶1。

表1 生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目解譯標(biāo)志Tab.1 Interpretation mark of construction project

3.2 獲取最優(yōu)分割尺度

當(dāng)分割尺度F為310時(shí)(圖3a),生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑像元混入了一些小型居民地和綠色植被,屬于分割尺度F過(guò)大造成的“欠分”或“混分”現(xiàn)象,沒(méi)能對(duì)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行有效分割,不利于提高后續(xù)信息的識(shí)別和提取。當(dāng)分割尺度F為300時(shí)(圖3b),分割對(duì)象內(nèi)的像元較為純凈,其邊界能較清晰地刻畫(huà)出生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑的邊界;因此,尺度300是最適宜分割尺度。其作為真值用于檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)函數(shù)法和局部方差方法獲取的最優(yōu)分割尺度該尺度作為生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑的最優(yōu)分割尺度真值,可用于驗(yàn)證目標(biāo)函數(shù)方法和局部方差方法計(jì)算的最優(yōu)分割尺度。

圖3 不同尺度F的分割效果(a:F為310;b:F為300)Fig.3 Segmentation results of different segmentation scales(a:310;b:300)

如圖4所示,研究區(qū)內(nèi)的對(duì)象個(gè)數(shù)在30~140的尺度范圍內(nèi)由48 140個(gè)迅速減少到3 130個(gè),之后緩慢減少,而對(duì)象的平均面積則是隨著尺度F的增加而呈近似線性增加,二者線性相關(guān)的確定系數(shù)R2=0.95。

圖4 分割尺度與對(duì)象個(gè)數(shù)、平均面積的關(guān)系Fig.4 Relationship between segmentation scales and number of objects/average size of objects

隨著對(duì)象個(gè)數(shù)的減少和對(duì)象平均面積的增加,對(duì)象內(nèi)包含的像元個(gè)數(shù)增加,光譜亮度變化范圍增加,導(dǎo)致對(duì)象的局部方差增大(圖5)。依據(jù)局部方差方法的思路,合適的分割尺度通常發(fā)生在局部方差的變化率式(4))由增加到減小的轉(zhuǎn)折處,符合條件的分割尺度有240、270、310,由圖2和表1所示的生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑解譯標(biāo)志可以發(fā)現(xiàn),擾動(dòng)圖斑內(nèi)光譜亮度值變化較大,且形狀多屬于不規(guī)則,在此背景條件下,適合擾動(dòng)圖斑的分割尺度則相對(duì)較大,可推斷出310是基于局部方差方法得到的最優(yōu)分割尺度,略微大于真值。

隨著F的增加,對(duì)象的個(gè)數(shù)減少,對(duì)象內(nèi)部的同質(zhì)性V(式(5))增加,歸一化后的 Vnorm減小(圖6)。對(duì)象間的異質(zhì)性M數(shù)則隨尺度增大而呈下降趨勢(shì),與 G.Espindola等[8]和殷瑞娟等[16]的研究結(jié)果相似,而歸一化后的異質(zhì)性Mnorm呈增加的趨勢(shì)(圖6)。平衡了對(duì)象內(nèi)同質(zhì)性和對(duì)象間異質(zhì)性的目標(biāo)函數(shù)F(x)隨F的變化規(guī)律整體上呈下降趨勢(shì),線性斜率為-0.007;但是在F為300時(shí)刻取得最大值1.2,依據(jù)目標(biāo)函數(shù)確定最優(yōu)分割尺度的原理,尺度300為最優(yōu)分割尺度,與真值一致。

圖5 對(duì)象局部方差和方差變化率隨尺度F的變化規(guī)律Fig.5 Changes in local variance and change rate of LV with segmentation scale increasing

圖6 V norm、M norm和目標(biāo)函數(shù)F(x)隨尺度F的變化規(guī)律Fig.6 Changes in V norm,M norm and object function F(x)with segmentation scale increasing

3.3 生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑的識(shí)別

基于最優(yōu)分割尺度得到的分割影像,利用野外調(diào)查、無(wú)人機(jī)航片得到解譯標(biāo)志(表1),為面向?qū)ο蟮谋O(jiān)督分類(lèi)建立訓(xùn)練樣本,樣本的選擇綜合考慮了光譜、紋理及形狀等特性信息。利用面向?qū)ο蟮谋O(jiān)督分類(lèi)中的最鄰近方法實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑的識(shí)別(圖7中紅色部分)。同時(shí),為了更好地說(shuō)明最優(yōu)分割尺度與識(shí)別精度的一致性,計(jì)算了其他分割尺度下的生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑,但考慮到分割尺度低于150時(shí),區(qū)域內(nèi)圖斑個(gè)數(shù)超過(guò)3 000,圖像分割過(guò)于破碎,使得地物類(lèi)型弱化、甚至丟失了紋理和形狀特征,不利于面向?qū)ο蠓诸?lèi)實(shí)施,必然會(huì)造成識(shí)別精度的降低,因此本文只對(duì)≥150分割尺度生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑進(jìn)行了識(shí)別。

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的圖片、空間分辨率低于0.1 m的無(wú)人機(jī)航片和其它前期獲取的統(tǒng)計(jì)資料,人工繪制了研究區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)范圍(圖7藍(lán)色方框標(biāo)注范圍),并以此為真值,對(duì)計(jì)算機(jī)識(shí)別的生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑進(jìn)行了精度檢驗(yàn),精度檢驗(yàn)采用用戶精度(用戶精度=Sr/Sa×100,式中:Sr為被正確識(shí)別出的面積;Sa為真實(shí)面積(圖7藍(lán)色方框內(nèi)的面積))和制圖精度(制圖精度=Sr/Si×100,式中Si為被計(jì)算機(jī)識(shí)別出的面積)。

精度檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2,生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑的制圖精度和用戶精度均是在最優(yōu)分割尺度下取得極大值,分別為86.3%和84.2%,說(shuō)明最優(yōu)分割尺度與識(shí)別精度存在一致性。對(duì)比最優(yōu)分割尺度與其他較小分割尺度,可以發(fā)現(xiàn)影像分割尺度并非越小越好,當(dāng)分割尺度很小時(shí),雖然對(duì)象內(nèi)部光譜無(wú)差異,但是同類(lèi)地物不同對(duì)象之間的光譜差異就會(huì)明顯的表現(xiàn)出來(lái),同時(shí)對(duì)象的形狀幾何信息也會(huì)在一定程度上丟失,會(huì)造成地物識(shí)別的精度明顯偏低。

圖7 最優(yōu)分割尺度下的生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑識(shí)別結(jié)果Fig.7 Identified result of construction disturbance patches based on optimal segmentation scale

表2 各分割尺度下的生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑識(shí)別精度Tab.2 Accuracies of construction disturbance patches on different segmental scales%

最優(yōu)分割尺度下用戶精度略小于制圖精度,即被計(jì)算機(jī)識(shí)別出的生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑面積大于實(shí)際面積,說(shuō)明識(shí)別結(jié)果中出現(xiàn)了其他類(lèi)型地物被錯(cuò)分為生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑,與圖7所示的最優(yōu)分割尺度下的生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑識(shí)別結(jié)果較為一致,且這些錯(cuò)分部分多出現(xiàn)在道路以及小型居民點(diǎn)的周?chē)?,主要原因是施工中的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目與其相毗鄰的道路或者小型居民點(diǎn)的光譜差異較小,同時(shí)地表復(fù)雜且不規(guī)則的格局加大了識(shí)別難度。此外,在生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目?jī)?nèi)部,一些輕度擾動(dòng)的地塊,因?yàn)榕c自然地物光譜特征差異較小,容易漏分。對(duì)于生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑識(shí)別中出現(xiàn)的錯(cuò)分/漏分圖斑,建立了錯(cuò)分/漏分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù),為研究區(qū)域及以外的其它地區(qū)提高分類(lèi)精度提供參考依據(jù)。

4 結(jié)論

1)基于目標(biāo)函數(shù)方法獲取的最優(yōu)分割尺度與實(shí)際結(jié)果一致,而基于局部方差方法計(jì)算得到的最優(yōu)分割尺度略微偏大,偏大3.3%。

2)最優(yōu)分割尺度與識(shí)別精度存在一致性?;诿嫦?qū)ο蟮谋O(jiān)督分類(lèi)方法,在最優(yōu)分割尺度下的生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑識(shí)別精度較其他分割尺度較高,制圖精度和用戶精度分別達(dá)到86.3%和84.2%。

筆者結(jié)合目標(biāo)函數(shù)方法和局部方差方法計(jì)算了生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑最優(yōu)分割尺度。值得指出的是,本文計(jì)算出的最優(yōu)分割尺度在不同的遙感影像源、不同地表覆蓋特征下可能會(huì)存在差異,但是獲取生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑最優(yōu)分割尺度的過(guò)程和思路具有普適性。今后會(huì)針對(duì)不同特征的地表覆蓋對(duì)生產(chǎn)建設(shè)擾動(dòng)圖斑的最優(yōu)分割尺度做進(jìn)一步的研究。

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