發(fā)布時(shí)間：2017-05-15 07:19

  本文關(guān)鍵詞：基于MODIS數(shù)據(jù)的云南省土地覆蓋分類(lèi)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：應(yīng)用遙感技術(shù)對(duì)土地覆蓋進(jìn)行分類(lèi)是遙感應(yīng)用領(lǐng)域的一項(xiàng)基礎(chǔ)性研究工作,且精確而動(dòng)態(tài)地獲取大尺度區(qū)域土地覆蓋數(shù)據(jù)是目前全球變化監(jiān)測(cè)研究中所面臨的任務(wù)。MODIS數(shù)據(jù)具有成像面積較大、易于獲取同步信息、成本低等特點(diǎn),較AVHRR數(shù)據(jù)具有的多光譜、多時(shí)相和較高分辨率等優(yōu)勢(shì),是土地覆蓋分類(lèi)比較常見(jiàn)的數(shù)據(jù)源,因此探討基于MODIS數(shù)據(jù)開(kāi)展土地覆蓋遙感分類(lèi)方法研究是十分必要的。以滇西北香格里拉為實(shí)驗(yàn)區(qū),以2013年1月、4月、7月和10月四個(gè)時(shí)相的MODIS影像為數(shù)據(jù)源,提取和選擇相關(guān)的分類(lèi)特征指數(shù)信息,通過(guò)實(shí)驗(yàn)從分類(lèi)精度和性能評(píng)價(jià)最大似然、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹(shù)分類(lèi)和支持向量機(jī)四種分類(lèi)器,確定最優(yōu)方法,進(jìn)而利用該最優(yōu)方法進(jìn)行云南省土地覆蓋分類(lèi),主要結(jié)論如下:1、MODIS數(shù)據(jù)具有多個(gè)波段,從MODIS數(shù)據(jù)中提取分類(lèi)特征,實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),最優(yōu)分類(lèi)特征參與分類(lèi)實(shí)驗(yàn)時(shí),精度由組合I的79.86%提高到組合II的84.90%,提高了近5個(gè)百分點(diǎn);同時(shí)將四個(gè)時(shí)相的地表反射率數(shù)據(jù)與最優(yōu)特征信息組合后進(jìn)行分類(lèi)實(shí)驗(yàn),分類(lèi)精度明顯得到提高,精度由組合I的79.86%提高到組合IV的88.98%,提高了近9個(gè)百分點(diǎn),這說(shuō)明分類(lèi)特征和時(shí)相信息都能對(duì)分類(lèi)結(jié)果產(chǎn)生影響。2、不同的分類(lèi)特征對(duì)分類(lèi)精度的影響各不相同,有些分類(lèi)特征的加入不一定能提高某些類(lèi)別的精度,如白天地表溫度Tday的加入,建設(shè)用地的精度反而由74.36%降到69.79%,因此說(shuō)明了最優(yōu)分類(lèi)特征的選擇和提取對(duì)分類(lèi)的重要性。3、以香格里拉為實(shí)驗(yàn)研究區(qū),分別通過(guò)最大似然、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹(shù)分類(lèi)和支持向量機(jī)四種方法進(jìn)行分類(lèi)實(shí)驗(yàn),指數(shù)特征與時(shí)相信息的加入都對(duì)分類(lèi)精度產(chǎn)生的影響,同時(shí)還從性能來(lái)分析評(píng)價(jià)四種分類(lèi)器,從不同組合后的分類(lèi)精度可知:最大似然法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹(shù)分類(lèi)和支持向量機(jī)的分類(lèi)精度分別為82.74%、83.38%、85.57%和88.98%,因此,宜選用精度最高的支持向量機(jī)分類(lèi)器對(duì)云南省進(jìn)行土地覆蓋分類(lèi),以得到較高的分類(lèi)精度。4、利用全年四個(gè)時(shí)相的地表反射率數(shù)據(jù),并加入最優(yōu)的分類(lèi)特征指數(shù)EVI、NDWI、Tday和NDBI,采用支持向量機(jī)分類(lèi)器對(duì)云南省全省土地覆蓋進(jìn)行分類(lèi),并利用二調(diào)數(shù)據(jù)、全省地理國(guó)情普查的野外樣本數(shù)據(jù)、野外實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行精度驗(yàn)證,混淆矩陣的總體分類(lèi)精度和kappa系數(shù)分別為70.78%和0.6264,對(duì)分類(lèi)質(zhì)量而言,屬于好的一列,認(rèn)為選擇支持向量機(jī)對(duì)云南省進(jìn)行分類(lèi)是適宜的。5、分別統(tǒng)計(jì)全省的滇東南區(qū)、滇東北區(qū)、滇西南區(qū)、滇西北區(qū)、滇中區(qū)、滇西區(qū)六個(gè)區(qū)域的土地覆蓋類(lèi)型分布情況,為更新調(diào)查及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)云南省的土地利用數(shù)據(jù)、土地資源規(guī)劃與管理以及MODIS數(shù)據(jù)的推廣應(yīng)用提供技術(shù)方法和區(qū)域案例。
【關(guān)鍵詞】：MODIS 最大似然法 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 決策樹(shù)法 支持向量機(jī) 土地覆蓋分類(lèi)
【學(xué)位授予單位】：云南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：P237
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-15
• 第1章 緒論15-24
• 1.1 土地覆蓋的概念15-16
• 1.2 土地覆蓋的研究背景及意義16-17
• 1.2.1 土地覆蓋的研究背景16
• 1.2.2 研究意義與目的16-17
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究綜述17-21
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3.3 研究的不足之處20-21
• 1.4 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線21-24
• 1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容21
• 1.4.2 技術(shù)路線21-24
• 第2章 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)源24-32
• 2.1 研究區(qū)概況24-27
• 2.1.1 地理位置24-25
• 2.1.2 自然地理環(huán)境25-26
• 2.1.3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況26-27
• 2.2 數(shù)據(jù)源的選擇及預(yù)處理27-31
• 2.2.1 MODIS數(shù)據(jù)探測(cè)器與數(shù)據(jù)產(chǎn)品27-28
• 2.2.2 輔助數(shù)據(jù)28-29
• 2.2.3 數(shù)據(jù)的選擇及預(yù)處理29-31
• 2.3 小結(jié)31-32
• 第3章 MODIS土地覆蓋分類(lèi)的特征提取與選擇32-44
• 3.1 分類(lèi)系統(tǒng)的確定32-35
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)區(qū)概況32-33
• 3.1.2 分類(lèi)系統(tǒng)33-34
• 3.1.3 樣本點(diǎn)的選擇34-35
• 3.2 分類(lèi)特征的選擇和提取35-43
• 3.2.1 分類(lèi)特征提取方法35-36
• 3.2.2 類(lèi)別可分性判別原則36-38
• 3.2.3 分類(lèi)特征提取和最優(yōu)分類(lèi)特征的選擇38-43
• 3.3 小結(jié)43-44
• 第4章 四種分類(lèi)方法分類(lèi)實(shí)驗(yàn)與性能比較44-69
• 4.1 分類(lèi)方法及原理44-49
• 4.1.1 最大似然法44-45
• 4.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法45-47
• 4.1.3 決策樹(shù)分類(lèi)47
• 4.1.4 支持向量機(jī)47-49
• 4.2 組合不同分類(lèi)特征的分類(lèi)實(shí)驗(yàn)49-60
• 4.2.1 組合I50-52
• 4.2.2 組合II52-55
• 4.2.3 組合III55-57
• 4.2.4 組合IV57-59
• 4.2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)論59-60
• 4.3 分類(lèi)方法性能比較60-62
• 4.3.1 分類(lèi)性能的衡量指標(biāo)60-61
• 4.3.2 模型復(fù)雜度與訓(xùn)練樣本61-62
• 4.3.3 訓(xùn)練精度與估計(jì)精度62
• 4.3.4 特征維數(shù)與訓(xùn)練樣本數(shù)62
• 4.4 對(duì)比實(shí)驗(yàn)62-67
• 4.4.1 訓(xùn)練速度與測(cè)試精度的對(duì)比62-64
• 4.4.2 分類(lèi)器的分類(lèi)精度與訓(xùn)練樣本的關(guān)系64-65
• 4.4.3 分類(lèi)器的分類(lèi)精度與數(shù)據(jù)維數(shù)的關(guān)系65-67
• 4.5 小結(jié)67-69
• 第5章云南省的土地覆蓋分類(lèi)69-84
• 5.1 土地覆蓋分類(lèi)系統(tǒng)選擇69-70
• 5.2 訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)的選擇70-71
• 5.3 基于最優(yōu)方法的基于2013年云南省土地覆蓋分類(lèi)71-72
• 5.4 精度驗(yàn)證與評(píng)價(jià)72-76
• 5.4.1 分類(lèi)精度的概念和意義72-73
• 5.4.2 誤差來(lái)源及其特征73-74
• 5.4.3 精度評(píng)價(jià)方法74-75
• 5.4.4 分類(lèi)結(jié)果精度與Kappa系數(shù)75-76
• 5.5 土地覆蓋分類(lèi)結(jié)果分析76-82
• 5.5.1 不同區(qū)域土地覆蓋類(lèi)型分布分析76-78
• 5.5.2 不同海拔下土地覆蓋分布情況78-81
• 5.5.3 不同坡度下土地覆蓋分布情況81-82
• 5.6 小結(jié)82-84
• 第6章 結(jié)論與展望84-86
• 6.1 結(jié)論84-85
• 6.2 不足與展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-91
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文和研究成果91-92
• 致謝92

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：367125