高分辨率卫星遥感影像在土地利用变化动态监测中的应用(2)

2021-09-24 17:13

主的视,级方多,基单独列出;对城乡建设用地做了较详细划分,区分了“城镇居住与商业用地”、“教育与科研用地”、“农村居民地”等类型,新增了“新型住宅区与别墅小区”、“在建+待建用地”;在交通用地中增加了“高速公路”类型;在特殊用地中增加了“旅游与休闲用地”(包括旅游景点、高尔夫球场、度假村等)、“自然保护区与森林公园”等。从而使土地利用类型的划分更具有实用性和时代特征。

!"卫星遥感影像的纠正、融合及监督分类

所采购的各个不同时期的俄罗斯,-./!&和法国,-01)遥感影像数据均为原始数据,都需要进行几何与投影纠正和一定的影像增强处理。而且北京市昌平区的每个时期的数据,都由两景(有的还是不同季节)拼接,因此增加了纠正处理的工作量和难度。纠正处理与拼接之后,还要分别将&’或&()’的全色影像数据同)’和*"’的多波段影像数据进行融合,以便获取&’或&()’的彩色影像,有利于目视直观分析判读和监督分类。本研究的数据处理在遥感图像处理软件2345,#(6、-7.#(",地理信息系统软件589!.:;<以及589=>?@的支持下共同完成。!#$"遥感图像处理

!#$#$"数据预处理:包括消除条纹和噪声影像,波段配准,

几何纠正,辐射校正,校正到高斯!

克吕格坐标系AA本次试验利用了42B数据,采用共线方程纠正法来纠正。具体做法是:利用*:)万地形图,在589C.,中生成42B,在42B中选取*#"个点作为控制点,#"个点作为误差检查点,其中一半左右的点分布在山区。我们以这些点纠正的残差大小来判别纠正的精度和效果。这三个年份的

影像纠正的结果如下(表*)

:表$"$%&’年、$%%&年和())*年的遥感

影像纠正残差表(单位:像元)

*!#%年

*!!#年

&""$年

(,-./!&&’影像)(,-./!&&’影像)(,-01!)&()’影像)控制点残差检查点残差控制点残差检查点残差控制点残差检查点残差4D

4E

4D

4E

4D

4E

4D

4E

4D

4E

4D

4E

山区&(F*(#*(!*(%&(#&(F&(*&(F*(**(F"(!*("平原"(6"(!"(6)"(##*(&*(F*(**(F"(F"($"(&"(F

从以上结果可以明显看出:利用共线方程纠正法对高

分辨率的影像进行纠正精度较高;山区的纠正精度比平原

低;,-01!

)的分辨率虽然低于,-./!&,但,-01!)的纠正误差明显低于,-./!&影像,可能与,-./!&影像来源于光学底片扫描有关。!#$#("图像处理

*)图像融合

融合后的影像同单一信息源相比,清晰度得到提高,

最大限度地利用了多种资料的不同特性,使图像同时具有

万方数据和变

!

遥感影像 土地利用 动态监测

果图进行比较,我们选择不同的区域对分类结果中不同的类型进行分类评估。我们的分类结果虽然出现了不同程度上的一些错划、漏划现象,但是总体分类结果

图!"!##$年%&’(!)影像及其基本上满足要求。(图!)督分类生成的土地利用图(局部)采用分层随机采样

法,对监督分类的结果

进行评价。监督分类结果评价中选择了"#$个样点,且保证每类地物不少于%个样点。将昌平区&’()!#遥感影像数据目视判读结果和野外调查数据作为真实数据,用基于误续表

土地利用

判读标志"判读标志!

代码及类型D!

人工草地#"城镇居住

和商业用地#D农村建设

用地影像特征均匀的翠绿色,面积较大的有规则块状图斑。

排列有序、密集规则、街区明显、间有蓝紫色绿化地图斑。形状不规则,呈紫色的,并掺有绿色条状和白色点状分布的图斑。

差矩阵的精度评价方法,对分类结果进行评价,算出总体分类精度和*+,,+指数值。

(-./+0010+223435+6378955:/+5;<=">?=@(-./+00*+,,+&6+6326352<$>=!A$通过对昌平区的&’()!#遥感影像分类的验证,我们认为,采用目视解译和监督分类相结合的方法对&’()!#影像进行分类,能够提高分类的准确性,达到预期的分类要求,但是仍然存在一定程度的不足,有待于今后的研究工作中不断改进。

$"野外考察和影像判读标志及监督分类样本的

建立

$*+"野外考察路线的确定

根据昌平区土地利用的区域差异和分布特点以及影像色调与图形纹理的不同特征,即不同土地利用类型和不同影像色调与图形特征均有路线穿过。为此设计了#条野外考察路线,每条路线都安排!$个左右的观察点(地段)进行了野外实地考察,共计行程近"#$$BC。$*!"判读标志与监督分类样本的建立

在野外考察前,根据卫星影像、地形图、过去编绘的土地利用图以及文字资料,对昌平区的土地利用现状进行了初步分析,对卫星影像的色调、图形结构、纹理特征也作了预先分析判读,形成初步认识。经过对全区各条路线与观察点的实地考察,对各种土地利用类型在卫星影像色调、图形结构与纹理特征上的显示,或不同的影像色调、图形结构与纹理特征代表何种土地利用类型已经有了较全面的认识。在此基础上,根据图例系统,建立了卫星影像

的判读标志与监督分类样本(图D)。土地利用

代码及类型

判读标志"判读标志!

影像特征红棕色、紫红色,颜色深浅不一,有条纹$!

水浇地

的图斑,或颜色均匀的成片、块状图斑。主要分布在平原地区。明显白色条纹状图斑,$%

菜地

或绿色白色相间,色调深浅不一,斑块较小,分布在平原地区。绿色不均匀色调,绿""

果园

中带棕红色暗影,成片,分布在平原、山前平原、丘陵地区。深绿色,主要分布在!"

有林地

山体阴坡、部分阳坡及山沟处。

以绿色调为主,但深!?

苗圃

浅不一,成片格状分万方数据

布于平原地区。

#%新型住宅图斑规则整齐,窄细区与别墅

条状紫色中间有不规小区

则绿色,白色交通网明显。

颜色不同(如桔黄、A"

工业用地

红色、蓝色等)形状呈矩形或较宽的长条形间有绿色细斑块。灰紫色、宽度一致、?!

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