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[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]
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] 浙江农林大学学报
[作者]
张倩倩 陈健 江洪 唐敏忠
高光谱遥感光谱特征明显,单纯利用其光谱优势难以达到影像分类精度要求,特别是区分植被精细类别。为了进一步提高Hyperion高光谱影像分类精度,研究加入包含区域亮度变化及结构特征的纹理信息,试图提高分类精度。以杭州市余杭区百丈镇为试验区,首先提取研究区道路、建筑物、农田、毛竹Phyllostachys edulis林、马尾松Pinus massoniana林和栎类Quercus等7种类型的端元光谱,然后对端元进行线性光谱分离,利用二阶概率矩阵对线性光谱分离出的8个波段提取纹理特征,最终结合线性分离后的端元光谱实现分类。结果表明:纹理信息融入后分类结果较单源信息光谱角制图和单源信息支持向量机方法有...
[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] 中南林业科技大学学报
[作者]
汪康宁 吕杰 李崇贵
以国产"高分一号"卫星(以下简称GF-1)获取的遥感影像数据与少量研究区样地数据为数据源,构建以光谱信息与多尺度纹理特征为特征变量的森林蓄积量反演模型,探讨不同尺度下提取的纹理特征对森林蓄积量估测模型准确度的影响,通过对特征变量的优选,寻求一种提高森林蓄积量反演模型的准确度的方法。首先,对覆盖研究区域的GF-1遥感影像进行重采样,得到覆盖研究区域的不同分辨率的影像序列,基于不同窗口大小的灰度共生矩阵提取影像序列的纹理特征,与遥感影像光谱信息共同作为特征变量;然后,使用随机森林(random forest,
[期刊] 林业科学研究
[作者]
李军玲 庞勇 李增元 荚文
[目的]使用窄波段植被指数、纹理信息等特征对影像进行分类,探究植被指数和纹理信息对于云阴影下树种分类的潜力。[方法]使用经过大气校正后的高光谱影像进行窄波段植被指数的计算、纹理分析以及主成分分析,并对计算的结果进行波段组合。用于计算纹理信息的波段通过最佳指示因子进行选择,选取的波段数为31(0.67 nm),51(0.86 nm),55(0.89 nm) 3个波段。结合高分辨率的航空相片进行训练样本的选择,采用Support Vector Machine(SVM)方法对经过大气校正后的反射率影像和重组后的特征影像分别进行分类,使用样地实测的树种信息对分类结果进行验证,使用总体精度和Kappa系数作为分类精度的评价指标。[结果]相对于直接使用反射率影像进行分类,使用窄波段植被指数以及纹理信息可以显著地提高云阴影下地物的分类精度,其分类精度和Kappa系数分别为90.4%和0.88,比直接使用反射率影像的分类精度和Kappa系数分别提高了18%和0.2。[结论]使用重新组合后的影像进行树种分类比直接使用反射率影像进行分类,其分类精度更高,说明窄波段植被指数与纹理特征可以提高云阴影区树种分类的精度。使用波段重组后的影像对云阴影下地物分类,其对于单个地物的分类精度也有明显的提高。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张凝 冯跃文 张晓丽 樊江川
随着航空摄影测量技术的不断发展与进步,为提高森林资源调查的工作效率,航空影像已经成功应用到林业资源监测中,但在单木冠幅提取上,研究多考虑影像光谱信息,使得分类结果存在偏差。本文提出同时结合航空影像的纹理及光谱特征,利用面向对象的影像分割方法,通过多次实验对比结果确定最优分割尺度,同时在结合正态分布法确定各光谱及纹理特征信息范围的基础上,提取单木冠幅信息。以2012年鹫峰国家森林公园航空像片为数据源,以ENVI5.0为数据处理平台,对影像进行面向对象的分割,提取试验区域内32株树木的冠幅,并结合传统外业实测数据以及立体像对观测数据进行精度分析。试验结果表明:文章所提出的方法试验精度达到90.05...
关键词：
航空影像 树冠提取 纹理特征 光谱特征
[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] 林业科学研究
[作者]
曹庆先 徐大平 鞠洪波
为研究红树林生物量的遥感估算方法,本文提取广西和海南部分红树林TM遥感影像光谱及纹理特征,结合同地区地面调查的生物量数据,应用KNN方法,对生物量进行了遥感估算,并和多元逐步回归分析方法比较。研究表明:应用KNN方法估测精度随尺度的增大而增大,且K值取10优于K值取5;在像元尺度上,回归方法估测生物量优于KNN方法。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘怀鹏 安慧君 王冰 张秋良
利用遥感影像识别树种是一个尚未解决的科学难题,传统方法在高分辨率影像树种分类中存在着诸多不适宜问题。本文通过提取WorldView-2影像的纹理特征构造高维数据,利用递归特征消除降低数据维数,逐步解除最大似然分类的休斯现象,并将有代表性的纹理特征集合与光谱特征结合,对树种进行分类。结果显示:在递归消除8个纹理特征后,最大似然的休斯现象达到了很好的规避;在结合光谱特征后,分类的总体精度达到了86.39%,Kappa系数达到了0.841 0,比基于光谱特征的总体精度和Kappa系数高12.32%和0.143 6。研究表明,在高维数据中通过递归特征消除规避最大似然分类的休斯现象,充分结合影像纹理与光...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘怀鹏 安慧君 王冰 张秋良
利用遥感影像识别树种是一个尚未解决的科学难题，传统方法在高分辨率影像树种分类中存在着诸多不适宜问题。本文通过提取ＷｏｒｌｄＶｉｅＷ－２影像的纹理特征构造高维数据，利用递归特征消除降低数据维数，逐步解除最大似然分类的休斯现象，并将有代表性的纹理特征集合与光谱特征结合，对树种进行分类。结果显示：在递归消除８个纹理特征后，最大似然的休斯现象达到了很好的规避；在结合光谱特征后，分类的总体精度达到了８６．３９％，Ｋａｐｐａ系数达到了０．８４１ ０，比基于光谱特征的总体精度和Ｋａｐｐａ系数高１２．３２％和０．１４３ ６。研究表明，在高维数据中通过递归特征消除规避最大似然分类的休斯现象，充分结合影像纹理与光．．．
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
字李 谢福明 舒清态 吴荣
以香格里拉市云南松、高山松、云杉和冷杉4种典型针叶树种为研究对象,运用ASD Field Spec 3地物光谱仪测定野外叶片光谱,并对原始光谱进行微分变换处理,再采用Fisher判别分析方法对4种针叶树种最佳波段窗口进行分析.结果表明:Fisher判别分析能有效判别4种典型针叶树种原始光谱、一阶微分光谱和二阶微分光谱差异显著的波段,主要位于近红外波段,最佳波段窗口分别为980～989、415～424、960～969 nm;原始光谱的二阶微分处理更能有效判别4种针叶树种,Fisher总判别精度高达98.8%;根据4种典型针叶树空间分布特征,将其分为云南松、高山松和云冷杉两组,云南松、高山松的最佳波段窗口为870～879、1 020～1 029、530～539 nm,云杉、冷杉的最佳波段窗口为540～549、520～529、1 150～1 159 nm.本研究结果可为中大尺度机载、星载高光谱遥感树种精细分类提供指导.
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
王妮 彭世揆 李明诗
遥感图像尤其是高分辨率(1~4 m)遥感图像在树种分类方面有着广阔的应用前景。利用主成分分析法对遥感数据去相关分析,然后通过对纹理提取过程的分析,探讨不同移动窗口大小对纹理特征的影响,以期为中山陵园风景区的森林调查提供依据,分类方法为经典的最大似然分类器。根据不同移动窗口大小的纹理因子相关性和对保持纹理信息丰富度的影响,来选择合适的窗口大小及纹理因子组合,以对树种分类精度的提高程度为评价标准。研究结果表明,利用窗口大小为19×19下的纹理信息可有效提高分类精度,总精度达到66%,Kappa系数达到0.59,比单纯的光谱信息最大似然法图像分类精度高,其中均值与均匀性、对比度、偏斜度纹理因子组合为...
[期刊] 林业科学
[作者]
黄翀 张晨晨 刘庆生 李贺 杨晓梅 刘高焕
【目的】结合Sentinel-2光谱特征、纹理特征和Sentinel-1雷达后向散射特征,开展光学与雷达影像协同人工林树种分类研究,评价不同数据源和不同特征在树种分类中的作用,获取最优分类策略,为热带典型人工林树种精细识别提供新的技术途径。【方法】获取Sentinel-2光学影像43个光谱特征,将优选的Sentinel-2光谱特征与Sentinel-2纹理特征、Sentinel-1雷达后向散射特征组合,采用随机森林分类算法对研究区橡胶林、油棕林和桉树林进行精细提取,并评价不同特征对人工林树种识别的贡献。【结果】1)选择重要性排名前17的Sentinel-2光谱特征参与分类时,OOB score达最高值0.947 2,其中Sentinel-2的蓝波段、红边和近红外波段及其相应的植被指数在树种识别中重要性较高; 2) Sentinel-2纹理特征和Sentinel-1雷达后向散射特征对于不同树种均具有一定差异性,可作为树种分类的有效特征; 3)仅利用Sentinel-2光谱特征对橡胶林、油棕林和桉树林的区分度有限,生产者精度和用户精度的调和平均值(F1)分别为0.70、0.74和0.61;结合光谱特征、纹理特征和后向散射特征,3种人工林的分类精度达到最高,F1均大于0.80,同时其他地物的分类精度也有较大提高,总体分类精度为0.85,Kappa系数为0.83。【结论】Sentinel-2光学影像的光谱特征是树种识别的重要基础,Sentinel-2光学影像派生的纹理特征及由Sentinel-1雷达影像提取的后向散射特征可为不同人工林树种识别提供有益补充。考虑到Sentinel-2和Sentinel-1较高的时间分辨率和空间分辨率,同时结合其光谱特征、纹理特征和后向散射特征对热带典型人工林树种进行精细识别具有极大潜力。
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