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基于知识的遥感信息分类方法实验研究

作　者: 孔祥惠
导　师: 施昆
学　校: 昆明理工大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 知识分类 决策树 遥感影像自动分类 纹理分析 土地利用
分类号: P237
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 51次
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内容摘要


遥感数据由于具有宏观性、周期性、实时性和综合性等特点,在土地利用信息获取方面发挥着越来越重要的作用,成为提取地物信息的一种有效的技术手段。准确快速地提取出遥感影像上的各类地物信息,对于土地利用/覆盖变化监测、土地资源规划管理等至关重要。目前,学界已提出针对不同类型遥感影像的多种计算机自动分类算法,但迄今为止,尚未有普适性的、分类精度很高的自动分类算法。专家系统是模拟人类专家思维来进行推理、求解并得出结论的思维过程。遥感影像处理中,该技术相对于统计像元分析为主的传统分类技术有了巨大的飞跃,并且随着知识库知识量的逐渐增加,不同的样本知识逐渐丰富；同时,知识的更新频度较快,所以采用专家系统的分类方法得到的分类结果比较可靠,并能实现土地的快速分类提取。基于此,本文采用基于知识的专家分类系统进行分类。本文以云南省楚雄单景遥感影像为研究对象,对其土地利用类型进行分类提取。通过本文研究,可得到以下结论：(1)在知识分类的基础上加以纹理信息为辅助,结合地物类型的空间分布特征、时相特征和视觉特征,分类精度得到提高。总体来说,基于知识的专家分类系统总体精度和Kappa系数都比监督分类的结果提高,本试验提高了土地利用分类提取的精度,是一种值得推荐的遥感图像分类方法。(2)居民地、道路、水体和旱地提取效果显著,生产精度得到很大提高,水体和旱地生产精度提高高达20%。但分类中还存在漏分和错分现象。(3)基于决策树的知识专家系统分类,将复杂的问题简单化,可以针对不同的分类目标定义不同的规则。随着知识量的增加,利用知识分类获得的分类结果更加迅速、准确、可靠。能充分利用原有各土地利用类型的知识,将这些知识用于遥感影像的分类,能减少同物异谱,异物同谱的混杂现象,并提高分类的精度。(4)基于知识的专家系统分类方法具有灵活运用各种类型信息的优势,其分类的效率和精度取决于知识规则的精练与否、特征阈值的准确性。在建立知识库的过程中,知识规则的建立还因人而异。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
第一章 引言  8-15
  1.1 研究的背景及意义  8-9
  1.2 国内外的研究现状  9-13
    1.2.1 国外研究现状  9-11
    1.2.2 国内研究现状  11-13
    1.2.3 发展趋势  13
  1.3 技术路线及论文的章节安排  13-15
第二章 遥感影像分类原理及方法  15-33
  2.1 遥感影像计算机分类的原理  15-17
  2.2 遥感影像分类的方法  17-18
    2.2.1 非监督分类  17-18
    2.2.2 监督分类  18
    2.2.3 其他分类  18
  2.3 知识的基本概念  18-21
  2.4 知识的获取及表示方法  21-23
    2.4.1 知识的获取  21-22
    2.4.2 知识的表示方法  22-23
  2.5 知识的不确定性推理  23-24
  2.6 知识的可信度分析  24-26
  2.7 基于知识的专家分类  26-30
    2.7.1 专家系统的结构和处理流程  26-28
    2.7.2 ERDAS软件中的专家系统  28-30
  2.8 分类精度评价方法  30-33
    2.8.1 分类精度的评价  30
    2.8.2 分类精度评价指标  30-33
第三章 研究区概况与数据预处理  33-39
  3.1 研究区概况  33-36
    3.1.1 地理位置  33
    3.1.2 自然条件与自然资源  33-35
    3.1.3 土地分类体系的建立  35-36
  3.2 数据的预处理  36-39
    3.2.1 数据的获取及处理平台  36-37
    3.2.2 数据预处理  37-39
第四章 基于知识的遥感影像土地利用分类提取  39-63
  4.1 遥感的光谱理论  39-45
    4.1.1 图像光谱响应特征的分析  39-40
    4.1.2 光谱值的表达  40-41
    4.1.3 基于差值运算的信息提取  41-43
    4.1.4 基于比值运算的信息提取  43-45
  4.2 地物类型的空间分布和时相特征分析  45-46
  4.3 图像的视觉特征分析  46-47
  4.4 纹理特征的分析  47-52
  4.5 知识库的构建  52-55
  4.6 分类实施及结果  55-56
  4.7 分类后处理  56-58
  4.8 监督分类  58-59
  4.9 分类精度评价  59-63
第五章 总结与展望  63-66
  5.1 总结  63-64
  5.2 不足之处  64
  5.3 展望  64-66
参考文献  66-69
致谢  69-70
附录 (攻读硕士学位期间发表的论文情况)  70

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 测绘学 > 摄影测量学与测绘遥感 > 测绘遥感技术
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