亚像元制图放大因子适应性分析与评价

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随着遥感技术的发展,遥感影像的类型层出不穷,然而影像的空间分辨、光谱分辨率和时间分辨率之间相互制约。与高空间分辨率影像相比,中低空间分辨率影像有更高的光谱分辨率和时间分辨率,从而为分类提供更多的光谱信息,以及更多的时间序列信息。然而,受限于传感器空间分辨率,中低空间分辨率影像中存在大量混合像元,使得传统硬分类精度受到了限制。为解决传统硬分类中的误差和不确定性,亚像元制图作为一种降尺度方法被提出,它可以在更高分辨率上提供了地物类别信息。亚像元制图方法在近十年内得到了关注,并发展了众多算法,但是应用一直非常有限,以及在应用中对放大因子的探讨甚少。本文主要关注亚像元制图在应用中放大因子的适应性以及制图结果与高空间分辨率影像硬分类结果的一致性,具体内容如下:  (1)亚像元制图放大因子适应性分析。放大因子是亚像元制图的重要参数,它决定了输出影像的空间分辨率。设计基于分数影像的实验,进行一系列放大因子的亚像元制图,从分类精度和分类特征上对典型地形区和典型分布模式地区的制图结果进行评价和分析。京津冀地区实验发现,亚像元制图结果的一级分类精度达到77%以上,二级分类结果达到74%以上,且在地表复杂度低和面状分布模式较多的地区制图效果更好。总体上,亚像元制图的分类精度随着放大因子的增加不断降低并在5左右趋于稳定。  (2)亚像元制图分类结果一致性评价。设计基于遥感影像的实验,选择不同空间分辨率的遥感影像组合,利用相同的训练样本获得低分辨率影像的亚像元制图结果和与高分辨率影像的硬分类结果,从分类精度和分类特征上对亚像元制图结果与高分辨率影像硬分类结果的一致性进行评价与分析。TM影像实验和HJ影像实验发现,中分辨率影像亚像元制图结果与高分辨率影像(ALOS影像和ZY影像)分类结果的一致性较强,分别达到82%和77%,尤其是植被等高分类精度的地物。因此,在缺少高空间分辨率影像时,亚像元制图结果可以作为高空间分辨率分类结果的替代数据。
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