遥感影像土地利用与覆被变化监测方法研究与实现.ppt

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1、无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布各位老师、同学各位老师、同学无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布土地利用与覆被变化土地利用与覆被变化监测方法研究与实现监测方法研究与实现答答 辩辩 人：李人：李 珍珍班班 级：测绘级：测绘07-1土地利用与覆被变化监测土地利用与覆被变化监测方法研究与实现方法研究与实现无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布论文主要内容论文主要内容研研究究的的意意义义取取技技术术流流程程变变化化信信息息提提取取精精度度评评价价变变化化信信息息提提结结 论论无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布研究意义研究意义 1 1）传统的人工调查方法土地利用监测手段存在）传统的人工调查方法土地利

2、用监测手段存在诸多局限（效率低、不能直接、快速、全面、准确诸多局限（效率低、不能直接、快速、全面、准确地获取土地利用地获取土地利用/覆被变化信息）。覆被变化信息）。2 2）利用先进的遥感技术，可以对土地利用现状）利用先进的遥感技术，可以对土地利用现状进行大范围的核查和更新。进行大范围的核查和更新。3 3）建立和完善土地利用动态监测体系，及时、）建立和完善土地利用动态监测体系，及时、准确地掌握土地资源的数量、质量、分布及其变化准确地掌握土地资源的数量、质量、分布及其变化趋势，对于提高土地利用率，增加土地的集约化程趋势，对于提高土地利用率，增加土地的集约化程度，实施土地利用可持续发展有着重要的作用

3、。度，实施土地利用可持续发展有着重要的作用。无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布技术流程技术流程变化信息类型确定变化信息类型确定变化信息提取精度评价变化信息提取精度评价为保证变化信息为保证变化信息发现的准确性，发现的准确性，采用了四种不同采用了四种不同的发现方法进行的发现方法进行互补互补数据的融合数据的融合几何校正（配准）几何校正（配准）几何校正（配准）几何校正（配准）变化信息的发现变化信息的发现变化信息的提取变化信息的提取原始数据原始数据以提取变化信息为目的以提取变化信息为目的以背景图制作为目的以背景图制作为目的无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布原始数据原始数据本次实验采取的是胶州市本次实

4、验采取的是胶州市2002年多光谱融年多光谱融合（分辨率为合（分辨率为0.61m）的）的Quick Bird影像；影像；2005年全色分辨率为年全色分辨率为0.61m和多光谱分辨和多光谱分辨率为率为2.44m的的Quick Bird影像。影像。2002年多光谱融合影像年多光谱融合影像2005年全色影像年全色影像2005年多光谱影像年多光谱影像无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布几何校正（配准）几何校正（配准）最邻近像元法最邻近像元法 双线性插值法双线性插值法 三次卷积插值法三次卷积插值法像素坐标变换（多项式变换）像素坐标变换（多项式变换）像素亮度重采样像素亮度重采样精精度度评评定定基基本本环环节

5、节无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布数据的融合数据的融合线性复合与乘积运算线性复合与乘积运算 主成分变换主成分变换效果检查效果检查后处理后处理融合方法融合方法融合目的融合目的数据准备数据准备比值运算比值运算 融融合合效效果果对对比比无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布变化信息的发现变化信息的发现 人工发现人工发现方式方式 自动发现自动发现 人工与自动相结合人工与自动相结合在土地利用动态遥感监测中，大多采用人工在土地利用动态遥感监测中，大多采用人工与自动相结合的方法。对于变化信息的发与自动相结合的方法。对于变化信息的发现本文采取的方法是人工与自动相结合的现本文采取的方法是人工与自动相结合的方法

6、。方法。无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布变化信息发现的方法总结变化信息发现的方法总结变变化化信信息息的的发发现现方方法法基基于于像像元元的的分分析析分类后比较法分类后比较法光谱特征变异法光谱特征变异法数据融合法数据融合法影像组合法影像组合法波段间组合波段间组合PCA变换后的组合变换后的组合主成分变换法主成分变换法差异组成分法差异组成分法多波段组成分变换法多波段组成分变换法主成分差异法主成分差异法全色波段替换法全色波段替换法差值法差值法波段间差值波段间差值植被指数相减法植被指数相减法缨帽变换主成法缨帽变换主成法无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布实验结果对比实验结果对比数据融合法数据融合法波

7、段间组合法波段间组合法主成分差异法主成分差异法波段间差值法波段间差值法无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布变化信息的提取变化信息的提取人机交互解译法人机交互解译法通过人机交互解译，从发现变化信息通过人机交互解译，从发现变化信息的图像中手工勾绘出变化区域。的图像中手工勾绘出变化区域。图像分类法图像分类法变化信息的灰度值显示了变化信息的大致变化信息的灰度值显示了变化信息的大致范围及变化的差异大小，在此基础上对该范围内的影像再范围及变化的差异大小，在此基础上对该范围内的影像再进行局部分类，分类的结果进行进一步的比较分析，其结进行局部分类，分类的结果进行进一步的比较分析，其结果即是变化信息。果即是变化

8、信息。阈值法阈值法影像中如果有的光影像中如果有的光谱信息发生了变化，那么相应谱信息发生了变化，那么相应的影像灰度值就会大于周围地的影像灰度值就会大于周围地物的值，可依据参照影像设定物的值，可依据参照影像设定阈值将这些变化的部分突出显阈值将这些变化的部分突出显示出来示出来。阈值法变化信息提取阈值法变化信息提取无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布变化信息类型的确定变化信息类型的确定变化类型的确定方法可分为目视解译法和自动分变化类型的确定方法可分为目视解译法和自动分类法。类法。目视解译法是解译者依靠一定的经验和专业知识，目视解译法是解译者依靠一定的经验和专业知识，充分利用影像的解译标志和其它辅助信息

9、，判断充分利用影像的解译标志和其它辅助信息，判断出地表覆盖变化前后类型的一种方法。出地表覆盖变化前后类型的一种方法。自动分类法是利用自动分类来确定变化类型的方自动分类法是利用自动分类来确定变化类型的方法。当变化信息灰度值的情况指出了发生变化的法。当变化信息灰度值的情况指出了发生变化的大致范围以及变化的差异大小后，在此基础上还大致范围以及变化的差异大小后，在此基础上还可以对变化范围内的影像进行局部分类。将影像可以对变化范围内的影像进行局部分类。将影像作监督分类，由分类结果做进一步的比较分析，作监督分类，由分类结果做进一步的比较分析，即可得到变化前后的地类。即可得到变化前后的地类。无忧无忧PPTP

10、PT整理发布整理发布无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布变化信息提取精度评价变化信息提取精度评价 由于原始数据中没有土地利用现状图，而实验区影由于原始数据中没有土地利用现状图，而实验区影像范围不大，地物类别相对较少，人工判读相对容易，像范围不大，地物类别相对较少，人工判读相对容易，因此，本文采用了人工目视解译方式辅助变化信息提取因此，本文采用了人工目视解译方式辅助变化信息提取精度评价。对监督分类后变化类型确定的影像进行精度精度评价。对监督分类后变化类型确定的影像进行精度评价，系统自动选取评价，系统自动选取100个控制点，将这些点与个控制点，将这些点与02、05年原始影像同时比较，人工做出判定变

11、化信息提取结果年原始影像同时比较，人工做出判定变化信息提取结果是否正确，最终生成精度评价报告。是否正确，最终生成精度评价报告。无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布精度评价报告精度评价报告无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布其中，总的变化信息提取精度为其中，总的变化信息提取精度为75%75%，一般用地变更为树，一般用地变更为树木的木的KappaKappa系数为系数为0.25130.2513，变化信息提取精度一般，而一，变化信息提取精度一般，而一般用地变更为植被和建筑用地的变化信息提取精度非常好，般用地变更为植被和建筑用地的变化信息提取精度非常好，其其KappaKappa系数分别达到系数分别达到0

12、.82080.8208和和0.47370.4737。由此结果可以看。由此结果可以看出，在一定条件下，虽然人工目视分类判定存在一定误差，出，在一定条件下，虽然人工目视分类判定存在一定误差，但仍满足精度评定要求。下表给出了但仍满足精度评定要求。下表给出了KappaKappa系数与分类质系数与分类质量关系。量关系。K（Kappa系数）系数）0.000.000.200.200.400.400.600.600.800.801.00分分类类质质量量很很差差差差一一般般好好很很好好极极好好无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布1 1）在变化信息发现所用到的几种方法中，光谱特征）在变化信息发现所用到的几种方法中

13、，光谱特征变异法具有简捷、明显的特点，但是这种方法容易漏变异法具有简捷、明显的特点，但是这种方法容易漏掉较小的变化图斑，而且此方法受季节影响比较大；掉较小的变化图斑，而且此方法受季节影响比较大；2 2）主成分差异法操作方便并且能够满足变化信息的）主成分差异法操作方便并且能够满足变化信息的精度要求，是变化信息发现的首选方法；精度要求，是变化信息发现的首选方法；3 3）变化信息的提取采用了阈值法，该方法可自动提）变化信息的提取采用了阈值法，该方法可自动提取变化信息，自动化程度较高，但阈值的设定需要一取变化信息，自动化程度较高，但阈值的设定需要一定的人为经验。综合考虑，阈值法对本文变化信息的定的人为

14、经验。综合考虑，阈值法对本文变化信息的提取更为适合；提取更为适合；4 4）利用监督分类方法对变化信息类型进行确定。通）利用监督分类方法对变化信息类型进行确定。通过实验操作并结合相关的精度评价结果，证实了所用过实验操作并结合相关的精度评价结果，证实了所用方法的可行性。方法的可行性。本文主要结论本文主要结论无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布1）对原始遥感影像进行几何校正、配准与融）对原始遥感影像进行几何校正、配准与融合等预处理；合等预处理；2）在深入分析了土地利用变化信息提取关键）在深入分析了土地利用变化信息提取关键问题后，提出合适的更新技术流程；问题后，提出合适的更新技术流程；3）对目前主要的土地利用与覆被变化信息提）对目前主要的土地利用与覆被变化信息提取方法进行了系统的总结，并实现了实验区数取方法进行了系统的总结，并实现了实验区数据的变化信息发现及提取，最终确定土地利用据的变化信息发现及提取，最终确定土地利用与覆被变化类型；与覆被变化类型；4）对变化信息提取的精度做出评价。）对变化信息提取的精度做出评价。本文所做主要工作本文所做主要工作无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布