基于TM的盐城保护区海岸沿线米草信息提取方法研究

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遥感影像信息提取技术中,以监督/非监督分类为代表的模式识别分类方法已得到广泛应用,但是大多是根据地物的光谱分异特征来提取地物信息,未考虑混合像元问题。同时,由于遥感影像的模糊性,进一步降低了地物信息提取的精度。针对存在的问题,论文以盐城保护区为实验区域,以Landsat TM影像为数据源,在传统信息提取技术的基础上,通过改变特征变量和引入模糊集理论,构建新的模糊分类器,进行湿地植被.米草信息提取方法研究。   论文研究的主要内容和结论包括:   (1)通过对特征变量选择的改进,提高了分类精度。   特征变量的选择是信息提取的关键,以往基于像元的遥感影像信息提取方法,大都只是针对影像的光谱特征,具有一定的局限性。而论文根据保护区的实际地物类型,在图像光谱信息的基础上,进行特征变换。通过选取主成分(K-L)变换的第一主成分、缨帽(K-T)变换的绿度和湿度、纹理(Texture)变换的纹理熵等变量,构建新的特征集。该特征集既保留了主要的光谱信息,又增加了空间信息,可以有效地改善只采用光谱信息的局限性。实验研究表明,基于特征变换的米草信息提取精度达到84.76%,与仅考虑光谱信息的监督分类方法相比,分类精度提高了7.62%。   (2)引入模糊集理论,利用模糊C-均值方法进行米草提取实验。   新获得的特征变量可以改善米草信息提取效果,但依旧存在混合像元问题,为解决这个难题,论文在特征变换的基础上,将模糊集理论引入分类过程。利用最常用的模糊C-均值方法进行分类。但由于模糊C-均值算法本身对样本数据有严格的要求,而且整个分类过程建立在对样本数据进行自动分析的基础上,缺少对数据的训练和分析,实验结果并没有达到预期的效果,总精度低于80%,不能作为进一步的决策依据,需做进一步的改进。   (3)改进模糊分类器,进行米草信息提取实验。   论文基于模糊C-均值方法的不足对模糊分类器进行改进,将经验知识引入模糊分类。首先利用监督分类对数据进行训练统计和分析;其次根据各类地物在各特征变量的分布情况,选择接近其分布曲线的隶属函数将变量模糊化,最后建立模糊规则,完成适合该区域的模糊分类器的设计。改进后的模糊分类器具有很强的灵活性,可以根据需要进行修改和优化。实验结果也证明,利用改进模糊分类器获得的实验结果精度高于其他三种方法。   为提高分类精度,论文分别从特征变量和提取方法两个角度对模糊分类器加以改进。最后论文从定性和定量两个角度进行评价。结果表明,基于改进模糊分类器的米草信息提取结果准确率较高,与其他方法相比分类精度均有较大提高。比基于特征变换的最大似然法提高3.67%。结果证明,将模糊集理论引入遥感影像的分类过程是正确和合理的,明确分类对象之间不确定地区的归属,极大地提高了分类结果的精度,也更符合地物的实际分布。
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