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一、研究区自然、地理环境特征:
1、景德镇市位于中国江西省东北部,地处赣江中游的赣北盆地,地形地貌以丘陵和低山为主。
2、属亚热带季风气候区,具有明显的季节性,春秋短,夏长,冬短。年平均气温为18-19℃。
3、景德镇行政区内森林覆盖面积广(林业资源丰富),粮食作物以水稻为主,由于研究的遥感图像主要是基于20世纪80年代的landsat5数据。所以水稻种植以双季稻为主。冬季耕地基本属于闲置状态。
二、数据准备及数据预处理
1、数据准备:
景德镇市的行政区需要三张遥感影像图拼接裁剪而成。下面是后续研究数据说明
序号 | 条带号 | 时间 | 波段 | 卫星 | 空间参考 |
1 | 120-40 | 1986.12.7 | 7 | Landsat5卫星 | WGS_1984_UTM_Zone_50N |
2 | 121-39 | 1987.12.1 | 7 | Landsat5卫星 | WGS_1984_UTM_Zone_50N |
3 | 121-40 | 1987.12.1 | 7 | Landsat5卫星 | WGS_1984_UTM_Zone_50N |
由于采用12月份的影像图作为分类的基础地图对耕地和裸地,草地的混分严重,后续采用了80年代的同条带号的4月份影像进行修正。下面是影像具体说明。
序号 | 条带号 | 时间 | 波段 | 卫星 | 空间参考 |
1 | 120-40 | 1986.4 | 7 | Landsat5卫星 | WGS_1984_UTM_Zone_50N |
2 | 121-39 | 1987.4 | 7 | Landsat5卫星 | WGS_1984_UTM_Zone_50N |
3 | 121-40 | 1987.4 | 7 | Landsat5卫星 | WGS_1984_UTM_Zone_50N |
2、数据预处理:
考虑到占据景德镇绝大数区域的的两幅影像是同一天,所以选择先拼接裁剪得到景德镇行政区范围的遥感图,再进行后续处理。这里是利用ENVI中的图像镶嵌和图像裁剪工具操作。
三、监督分类
1、选取样本点,根据景德镇市的自然地理环境特征,选择将其土地利用类型划分为六类
2、选择好样本点之后,对样本点进行可分离性的计算,确认精确性达标之后再执行监督分类。ENVI中同样提供了为每个感兴趣区组合计算Jeffries-Matusita距离和转换分离度。参数值再0到2之间,大于1.9表明可分性良好。
3、在ERDAS中执行监督分类,(默认使用Maximum Likeihood算法)初步结果如下图
4、初步监督分类结果的相关问题和分析
①耕地分布与实际严重不符,大面积的耕地分为了裸地和草地。
②水体周围误分为城区。
③山体阴影区出现零碎的误分水体和城市类
四、分类后处理
原因分析和解决方案设计:
①因为采用的是12月份的影像进行分类,耕地混分可以理解,这里借助同时期四月份的影像做耕地的修正。四月份的南方耕地为水田,可以做此时的水体指数(NDWI),再利用contional函数将旱地和草地在四月份满足某一阈值的时候修改为耕地
②构建水体缓冲区,对城区进行修正
③采用聚类处理,不断尝试像元设置的数值,得到最佳的结果
④对比遥感影像图,通过设置AOI区进行人工手动建模修正。
1、缓冲区水体,误分的城市——修正结果图
2、剔除错分的细小水体和城区——修正结果图
3、通过水体修正耕地——修正结果图
最后的结果图:
五、精度评估
六、变换检测
分析:
1、城区往往不会转变为其他地区,因此在做变化监测时,应先尽量将一幅影像的分类精度最大程度的提高,在通过与后一时间段城区面积取交集,以此保证城区不会变化至其他土地利用类型。
2、从转移矩阵可以看出20世纪80年代的耕地有相当大的一部分被侵占称为其他的建设用地
3、城市扩张十分明显
七、温度反演
1、利用ERDAS对影像进行除噪处理,直接利用集成好的工具。
2、利用温度反演的公式,如下,对研究区域进行计算。
3、对同一区域的两个不同季节进行温度反演(4月和12月)下面是对温度变化明显的区域的变化展示。