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[期刊] 林业科学
[作者]
毛学刚 陈文曲 魏晶昱 范文义
【目的】研究分割尺度对高空间分辨率遥感影像与星载全极化SAR数据协同面向对象树种分割与分类的影响,进而评价2种数据协同树种分类的适宜性。【方法】以QuickBird遥感影像和Radarsat-2数据为试验数据,在面向对象分类过程中采用3种分割方案(单独使用QuickBird遥感影像分割、单独使用Radarsat-2数据分割和QuickBird&Radarsat-2协同分割),每种分割方案采用10种分割尺度(25250,步长为25),应用修正的欧式距离3(ED3_(modified))评价分割质量。对于3种
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
吴艳双 张晓丽
【目的】基于机载高光谱影像的分类研究中,利用不同尺度纹理特征与面向对象分类相结合的方法在树种分类的研究中应用较少,并且相关研究主要针对单一树种识别而不考虑多种树种,因此对于复杂林分中的树种识别能力有待进一步研究。本研究拟探究不同尺度纹理特征结合面向对象的分类技术在树种精细分类中的应用效果。【方法】利用机载高光谱数据进行面向对象的树种精细分类。根据研究区内地表类型情况,采用分层分类的方法区分非林地、其他林地与有林地,对有林地进行树种的精细分类。从机载高光谱图像中提取特征变量,包括独立主成分分析ICA变换光谱特征以及空间纹理特征,分析各树种的光谱反射率及所适合的纹理尺度,依据不同尺度纹理特征进行分层分类,比较不同特征利用支持向量机SVM分类的树种分类结果。【结果】结合单一尺度纹理特征的分类结果总体精度为87.11%,Kappa系数为0.846;结合不同尺度纹理特征的分类总体精度为89.13%,Kappa系数为0.87,相比于仅利用光谱特征的分类精度分别提升了4.03%和6.05%。说明在面向对象的分类中,纹理特征的加入对于提升树种分类的精度具有显著效果。结合不同尺度纹理特征的树种分类精度要高于单一尺度纹理特征的分类精度,尤其在其他阔叶树种和马尾松树种的分类中,制图精度较单一纹理尺度分别提高了5.48%和6.12%。【结论】利用不同尺度的纹理特征分类比单一尺度纹理特征分类更具优势,提高了纹理特征在树种分类中的贡献率;综合利用机载高光谱影像的光谱特征和不同尺度纹理特征的面向对象分类方法,使得树种识别更为精细和准确。该方法对于复杂林分树种的分类是有效的,能够满足机载高光谱影像树种精细识别的应用需求。
关键词：
高光谱 树种分类 纹理尺度 面向对象分类
[期刊] 林业科学
[作者]
刘金丽 陈钊 高金萍 高显连 孙忠秋
【目的】研究面向对象树种分类过程中多尺度分割算法参数组合确定方法,寻找替代传统依赖于参考多边形的最优分割尺度评价方式,并对ESP2工具所得最优分割尺度对树种分类的适宜性做出定量评价。【方法】以黑龙江省伊春市桦皮羌子林场为研究区,基于GF-2遥感影像数据,开展面向对象分类的分割试验。利用ESP2工具找出固定尺度范围内(100～400,步长为1)同质性局部方差变化率随分割尺度变化曲线中明显峰值所对应的分割尺度,将其定义为最优分割尺度范围。执行最佳同质性准则组合参数配合下最优分割尺度范围内各尺度的多尺度分割,统计树种样本点对在各分割结果中的分布情况并记录分割时间,通过对比树种样本点对正确落入相邻对象比和分割时长来确定最优分割尺度。【结果】相同尺度下的同质性准则组合参数试验表明,当组合两因子参数分别为shape=05、compactness=03时,其分割效果相对最好。基于树种样本点对的分割结果评价表明,树种样本点对正确落入比最高时对应的分割尺度参数为259,210对相异相邻树种样本点对中共有203对样本点正确落入相邻分割对象中。最优分割尺度范围内各分割结果的矢量距离指数和ED3_(modified)指数表明,其评价结果与基于树种样本点对的评价结果相吻合。【结论】不同同质性准则组合参数对分割结果的影响具有明显差异,设计高效的试验方案寻找该组合十分必要。基于树种样本的评价方法充分利用地面调查数据,将以往评价中常用的多边形样本简化为点样本,可避免人工勾画真实地物边界的繁杂工作量。将分割效率考虑在内的最优分割尺度评价点指数方法与基于对象匹配法或面积相近原理的评价方法相比,可提高操作上的简易性和评价因素的全面性。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
范磊 程永政 王来刚 刘婷 胡峰 冯晓
应用面向对象方法,对遥感图像进行多尺度分割,即首先进行大尺度分割,结合NDVI提取植被信息,将图像分为植被和非植被;然后在植被信息类内再进行小尺度分割,利用NDVI并融入几何特征进一步提取冬小麦种植面积及空间分布。在遥感分类的基础上,将线性数据按宽度缓冲,从分类结果中扣除。将扣除结果与地面样方实测数据对比分析。结果表明,监测结果减轻了传统分类方法的椒盐效应,监测结果与验证样方数据比较精度为94.06%。
关键词：
遥感 面向对象 冬小麦 面积
[期刊] 林业科学
[作者]
孙晓艳 杜华强 韩凝 葛宏立 谷成燕
以SPOT5卫星遥感影像为基础,采用面向对象的多尺度分割方法,建立类层次结构,提取毛竹林遥感专题信息。结果表明:1)对毛竹林而言,在SPOT5红、绿、蓝3个波段上的最佳纹理窗口大小分别为9×9,7×7,9×9,比较接近;2)面向对象的多尺度分割方法能较为精确地提取毛竹林专题信息,用户精度达到90%以上,高于最大似然法提取毛竹林的信息精度(88.57%);3)增加纹理信息的多尺度分割方案既保证了毛竹林专题信息的提取精度(92.16%),又兼顾了其他森林类型,分类总精度、Kappa分别为92%和88.14%,为本研究的最高精度。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王乌云 李斐 哈斯图亚 哈申高娃
为对不同农用大棚类型信息进行识别分类和精细化提取，以内蒙古河套灌区不同大棚类型为研究对象，基于Sentinel-2A卫星数据，采用面向对象结合多层多尺度分割技术和阈值分类方法，对大棚类型信息进行提取并对最终提取结果展开精度评价和分析研究。首先利用尺度参数估计（Estimation of Scale Parameter2, ESP2）方法进行了分层分割并优选出最佳分割尺度，在各层最优分割尺度上进行光谱、指数、几何、纹理等特征的提取与优化，获取最优特征组合；然后运用多层多尺度分割阈值分类方法提取不同大棚类型信息。结果表明不同大棚类型信息总体精度达94.8%,kappa系数达0.93。其中：塑料大棚的制图精度和用户精度分别为95.3%和96.6%；单屋面温室大棚制图精度和用户精度分别为88.5%和92.6%。基于多层多尺度分割分类的信息提取方法分别考虑了不同地物最优分割尺度，在不同地物各自的最优分割尺度上提取其信息，以抑制过度分割或亚分割现象，从而降低错分或漏分。因此，高分辨率卫星数据与面向对象多层多尺度分割分类的信息提取方法能够有效提高大棚类型信息提取精度，且能为地物信息精细提取技术体系提供一定参考思路。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
高杰 张君 程艳霞 孙国文
物种空间分布如何影响群落多样性格局目前还不清楚。以长白山针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林3个5.2 hm2样地为基础,采用Ripley’s K函数分析了树种的空间分布,在种群水平上检验了不同树种对局域多样性格局的影响。研究结果显示:1)针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林样地中绝大多数树种在小尺度上呈聚集分布;针阔混交林样地中簇毛槭、色木槭和蒙古栎在大尺度(>30 m)上呈现随机或均匀分布;椴树红松林和云冷杉林样地中树种空间分布受研究尺度影响较小,在不同空间尺度上树种空间格局基本一致。2)在物种组织水平上,同一树种对不同林分的多样性格局影响存在差异。但在群落组织水平,针阔混交林、椴树红松林和云冷杉...
关键词：
空间尺度 空间格局 物种多样性 群落组建
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
胡佳 林辉 孙华 东启亮 和晓风
影像分割是面向对象分析方法中的重要步骤和关键技术,分割尺度又是影像分割的核心问题,目前对于分割尺度的定量评价,国内外尚未建立统一的评价体系。以东洞庭湖为研究区,以高分一号卫(GF-1)卫星影像为研究对象,探索不同湿地类型的最优分割尺度。利用GF-1全色和多光谱融合后影像,采用归一化后方差均值与Moran’I指数构建全局评分指数,得到不同湿地类型的最优分割尺度,结果表明:最优分割尺度的大小与湿地分布的破碎程度直接关系;基于相同的有效影像特征以及波谱阈值,进行分层分类以及规则分类,分层分类的总体精度为89.62%,高于规则分类的总体精度为84.43%,说明分割尺度对分类精度有较大影响。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
姚博 张怀清 刘洋 刘华 凌成星
[目的]以北京地区为例,对大区域多类型湿地信息提取方法进行研究。[方法]采用面向对象多尺度分割算法及光谱差异分割算法分割Landsat8 OLI遥感影像,辅助Google Earth高清影像及2015年人工解译结果,使用分层抽样法随机产生训练样本与验证样本;综合运用光谱、形状、纹理特征及拓扑关系,构建CART决策树模型提取研究区湿地信息;与最大似然法、面向对象最邻近方法的分类结果进行对比。[结果]利用面向对象CART决策树方法,分类结果的总精度为88.05%,Kappa系数为0.844,相较于面向对象最邻近方法,总体精度、Kappa系数相差不大,但针对部分湿地类型,如河流、沼泽湿地,精度提高了10%～20%;比使用最大似然分类法的总精度高近30%,Kappa系数提高0.355。[结论]对于湿地分布广泛、类型及数量较多的地区,面向对象CART决策树方法分类结果较好,是一种快速、有效的分类方法。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
要伊桐 元正龙 魏彦波 赵秀海
从植物种群角度出发研究物种对局域群落多样性格局的影响,有助于更好地揭示群落水平研究中易于被掩盖的种间互作等作用机制对群落组建过程的影响。研究了不同空间尺度上树种对局域多样性格局的影响,检验了促进种、中性种和抑制种在群落多样性格局组建中所起的作用。以长白山5.2 hm2次生杨桦林监测样地数据为基础,采用单物种-面积关系模型计算29个树种的ISAR和m ISAR曲线,并用完全空间随机化方法检验了单物种-面积关系偏离中性的显著性。研究结果表明,不同树种在不同空间尺度上对局域多样性格局影响不同;样地中臭松、簇毛槭、色木槭、山杨、水榆和紫椴为多样性促进种,白桦和春榆为多样性抑制种;水曲柳、蒙古栎、山丁子...
关键词：
促进种 中性种 空间尺度 局域多样性
[期刊] 林业科学
[作者]
王会霞 王彦辉 杨佳 谢滨泽 石辉
【目的】研究不同绿化树种在单位叶面积、单叶、单株和单位绿地面积4级层次上对空气中PM2.5等颗粒物的滞留量,为优化城市绿化植物配置、降低空气中PM2.5等颗粒物污染危害提供科学依据。【方法】以北京市23种常见绿化植物为研究对象,经水洗、不同孔径滤膜过滤后用万分之一天平称量不同孔径滤膜上滞留的颗粒物质量,用扫描仪测出叶单面面积,计算出单位叶面积PM2.5等颗粒物(总颗粒物PM及其PM2.5、PM>2.5的粒径组成)滞留量。用单叶面积、叶面积指数计算单叶、单株和单位绿化面积上叶片PM2.5等颗粒物滞留量。采用多重比较分析不同植物PM2.5等颗粒物滞留量的差异。【结果】单位叶面积的PM,PM2.5,...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
范春雨 元正龙 赵秀海
生境过滤和扩散限制是影响群落多样性格局组建的主要生态学过程,研究了物种多样性格局组建过程中不同生态学过程起作用的空间尺度。利用单物种-面积模型检验了其中40种木本植物对邻域物种丰富度的影响,并且利用同质性泊松、异质性泊松、同质性托马斯和异质性托马斯过程分析了单物种-面积关系偏离中性状况的显著性。研究结果表明,毛榛、鼠李、早花忍冬、茶条槭和花曲柳在0~50 m空间尺度上为生物多样性促进种;糠椴和千金榆分别在0~25 m和0~35 m尺度上为生物多样性抑制种;其他绝大多数树种表现为中性种。扩散限制对群落多样性格局组建影响较大,而生境过滤作用影响相对较小。异质性托马斯过程同时剔除了生境过滤和扩散限制...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
黄慧萍,吴炳方
分割是面向对象影像分析的前提,景观空间异质性特征给遥感信息获取提出了多尺度的要求。影像分割的多尺度分析以尺度效应与对象异质性最小原则为前提,描述多尺度效应分析的必要性与可行性。基于区域合并的分割原理与方法,为多尺度影像分析提供理论与技术支持,在两个样区进行多尺度影像分割技术的应用实践,分析基于区域合并的多尺度分割数据的几何丰富度与语义丰富度。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
肖庆云 程涛 顾兴健 朱艳 黄芬
[目的]本研究旨在改善基于深度学习的遥感影像田块语义分割中出现的区域不封闭、边缘不贴合、噪点问题，并进一步修正语义分割的识别错误。[方法]以安徽省阜南县、江苏省淮安市为研究地点，自建了农田田块数据集，引入考虑影像多尺度特征的尺度分割思想与基于物候学的DESTIN(delineation by fusing spatial and temporal information)分割算法，提出了基于多尺度及DESTIN约束的高分遥感影像农田田块语义分割方法。[结果]多尺度与DESTIN约束下基于深度模型的田块语义分割有效改善模型出现的区域不封闭、边缘不贴合、噪点和块状模糊等问题，一定程度修正了深度模型语义分割的错误识别，IoU指标在2个测试集上分别达到94.08%和90.79%,相较深度模型的遥感影像田块语义分割分别提高1.65%和2.32%,对研究区域的田块提取区域更完整、精度更高。[结论]多尺度及DESTIN约束进一步改善了田块语义分割问题，有助于提高高分遥感影像的田块识别精度。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王嘉楠 夏媛倩 赵德先 储显 胡马 胡隽 刘慧
【目的】树冠的大小直接影响树木的生态价值,探明树种合理的生长空间需求对城市森林的规划建设与经营维护有重要意义。【方法】本文以合肥环城公园内优势度靠前的10个城市森林主要树种为研究对象,运用样方调查法,选取公园6个景区57块固定样地,在对冠幅、胸径及树高等数据调查的基础上,运用线性回归法、异速生长法,利用箱型图检验离群值,比较构建冠幅、树高与胸径的最优模型,并对树木最适宜生长空间大小进行预测。【结果】不同树种冠幅与胸径、树高与胸径均存在正相关关系,但对两种模型结果进行比较可以发现,除侧柏和栾树外,异速生长模
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