湿地遥感信息提取方法研究
【摘要】：湿地是地球表层生态系统的重要组成部分,它是由水陆相互作用而形成的具有特殊功能的自然综合体。由于人们对湿地的认识较晚,长期以来湿地资源一直作为人类开发利用的对象,受到严重破坏。近几年来,大量学者开始投入到湿地的研究,湿地研究领域从单纯的理论研究逐渐延伸到多个方向。随着对湿地研究日渐深入,传统的湿地调查方法越来越不能够满足湿地各种信息的需求。遥感技术逐渐成为湿地研究信息的重要来源。于此同时应用现代遥感技术提取和分析湿地资源信息成为湿地研究的重要方向。然而,由于遥感图像的光谱值是多种成分的混合光谱,存在“同谱异物”和“同物异谱”现象,同时湿地处于水陆生态环境的交界处,本身又具有极大的复杂性,湿地遥感信息提取在精度方面存在了很大的问题。
由此,本文采用决策树方法在湿地遥感信息提取方法方面做出尝试:以若尔盖湿地为研究区,采用2006年8月5日覆盖四川若尔盖地区的TM数据进行实验。使用中国科学地理所的土地利用图和遥感技术应用研究所提供的2008年湿地数据和STRM DEM信息等等数据作为辅助信息,对遥感数据进行了多个湿地信息敏感特征的提取,最后分别使用非监督分类ISODATA分类法、最大似然分类法、神经元网络分类法、支持向量机分类法分别决策树方法对同一幅TM遥感影像进行分类。在分类过程结束后,笔者采用相同的检验样本使用遥感图像处理软件ENVI中的精度评估法(混淆矩阵)参考检验样本对分类结果进行精度评价。结果显示决策树方法实验所采用的决策树分类的方法,经过基于误差矩阵的精度评价,获得研究区湿地遥感分类理想的分类精度。
【关键词】：湿地 遥感 分类 决策树 【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：P931.1
【目录】：
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-8
- 1 绪论8-17
- 1.1 研究背景与意义8-9
- 1.2 湿地的基本属性9-12
- 1.2.1 湿地的定义及分类9-11
- 1.2.2 湿地的功能11
- 1.2.3 湿地的效益11-12
- 1.3 中国湿地现状和分布12
- 1.4 遥感技术在湿地研究中的应用12-13
- 1.5 湿地遥感监测国内外研究进展13-15
- 1.5.1 国外研究进展13-14
- 1.5.2 国内研究进展14-15
- 1.5.3 存在问题15
- 1.6 研究内容与技术路线15-17
- 1.6.1 研究内容15-16
- 1.6.2 技术路线16-17
- 2 研究区概况17-21
- 2.1 自然与社会经济概况17-19
- 2.2 若尔盖湿地概况19-21
- 3 研究区数据资料及其预处理21-26
- 3.1 数据资料21-23
- 3.1.1 遥感数据的来源21
- 3.1.2 其他相关资料21-23
- 3.2 数据预处理23-26
- 3.2.1 遥感影像的辐射校正23-24
- 3.2.2 DEM 的数据预处理24
- 3.2.3 地表覆盖类型及其比例24-26
- 4 湿地信息提取方法研究26-49
- 4.1 数据信息分析与特征选取26-31
- 4.1.1 改进的归一化差值水体指数26-27
- 4.1.2 归一化差值植被指数27-28
- 4.1.3 穗帽变换的湿度信息28-29
- 4.1.4 灰度共生矩阵29-30
- 4.1.5 坡度信息30-31
- 4.2 样本的选取和纯化31-36
- 4.2.1 样本的选取31-33
- 4.2.2 样本的纯化33-36
- 4.3 湿地遥感提取技术模式方法确定36-42
- 4.3.1 湿地信息遥感提取模式研究36-38
- 4.3.2 非监督分类——ISODATA 法38-39
- 4.3.3 最大似然分类法39
- 4.3.4 神经元网络分类39-40
- 4.3.5 支持向量机方法40-41
- 4.3.6 决策树湿地信息提取41-42
- 4.4 分类后处理和精度评价42-49
- 4.4.1 分类后处理42-44
- 4.4.2 分类精度评价44-49
- 5 结论与展望49-51
- 5.1 结论49-50
- 5.2 展望50-51
- 参考文献51-55
- 攻读学位期间发表的学术论文和参与课题55-56
- 致谢56
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