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基于MODIS数据的土地覆盖/土地利用分类研究

作　者: 刘金婷
导　师: 万鲁河
学　校: 哈尔滨师范大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 土地覆盖/土地利用分类 MODIS数据分类特征
分类号: TP79;F301
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

应用遥感技术进行土地覆盖/土地利用分类是遥感应用领域的一项基础性研究工作,遥感数据的综合性与时效性等优势可以获取客观、准确的土地覆盖/土地利用信息。新一代MODIS数据具有更好的光谱分辨率与空间分辨率,对宏观尺度土地覆盖/土地利用分类具有很强的优势和广泛的应用价值。本文以中国东北为研究区域,基于2005年的MODIS数据结合使用多种分类方法,挖掘MODIS数据的土地覆盖/土地利用分类识别能力,对中国的东北地区的宏观土地覆盖/土地利用分类进行研究和探讨。研究得到以下主要结论:1.分类特征的选择直接影响分类精度,基于MODIS数据提取多种分类特征能明显提高区域尺度土地覆盖/土地利用分类的精度,其中包括1~7波段反射率、植被指数、水体指数、纹理特征等,但多分类特征需要优化组合后应用于分类。2.多种分类方法结合运用对提高分类精度具有重要意义。充分利用MODIS数据多时相信息与波谱信息,针对不同性质的土地覆盖/土地利用类型进行多级分类,可在一定程度上减少“同物异谱”、“同谱异物”现象,而提高分类精度。3.结合高分辨率的TM影像辅助分类能够提高分类精度,由于MODIS的空间分辨率较低,像元中多为混合像元,辅以TM数据对MODIS选择训练样本能够保证样本的准确性与代表性,分类后应用TM数据及其分类结果对区域MODIS土地覆盖/土地利用分类结果进行精度评价也具有很强的可行性。4.从应用观点出发,依据MODIS数据构建的9类中国东北地区土地覆盖/土地利用类别,分类结果总体精度达到82.7822%,Kappa系数0.8031。本文东北地区土地覆盖/土地利用的分类结果能较好地反映东北地区土地覆盖/土地利用的实际情况。本文选择了多时相的MODIS数据,其中有MODIS 7个波段的反射率数据、EVI、LSWI、纹理特征等进行区域土地覆盖/土地利用分类取得了较好的分类效果,显示了在区域尺度上利用多光谱多时相MODIS数据进行土地覆盖/土地利用分类的优势。结果表明:MODIS数据对宏观土地覆盖/土地利用分类具有很高的实用价值与应用潜力,在大尺度土地覆盖/土地利用分类中具有很好的应用前景。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-10
第1章绪论  10-20
  1.1 研究背景与意义  10-13
    1.1.1 土地覆盖/土地利用研究的学术背景  10-11
    1.1.2 我国土地覆盖/土地利用研究的重要意义  11-13
  1.2 国内外研究综述  13-16
    1.2.1 遥感技术在土地覆盖/土地利用中的研究现状  13-14
    1.2.2 遥感解译在土地覆盖/土地利用中的研究进展  14-16
  1.3 研究的内容与方法  16-20
    1.3.1 研究目标  16
    1.3.2 研究内容  16-18
    1.3.3 总体技术路线  18
    1.3.4 论文结构  18-20
第2章研究区与数据  20-35
  2.1 研究区概况  20-22
    2.1.1 黑龙江省自然环境与土地覆盖/土地利用空间分布  21
    2.1.2 吉林省自然环境与土地覆盖/土地利用空间分布  21
    2.1.3 辽宁省自然环境与土地覆盖/土地利用空间分布  21-22
  2.2 数据源  22-34
    2.2.1 遥感数据的获取  22-28
    2.2.2 遥感数据的预处理  28-31
    2.2.3 辅助数据的选择  31
    2.2.4 土地覆盖/土地利用分类特征的选取与生成  31-34
  2.3 本章小结  34-35
第3章基于 MODIS 数据的土地覆盖/土地利用分类  35-55
  3.1 土地覆盖/土地利用分类系统的确立  35-36
  3.2 基于 MLC 的土地覆盖/土地利用分类特征选取  36-41
    3.2.1 训练样本选取  37-39
    3.2.2 反射率数据分析  39
    3.2.3 NDVI 与EVI 比较  39-40
    3.2.4 水分指数与土壤亮度指数选择  40
    3.2.5 纹理特征获取  40-41
  3.3 基于非监督分类的土地覆盖/土地利用分类  41-42
  3.4 基于决策树方法的土地覆盖/土地利用分类  42-44
    3.4.1 C5.0 决策树分类算法  42-43
    3.4.2 基于See5.0决策树的分类流程  43-44
  3.5 土地覆盖/土地利用分类的实现  44-54
    3.5.1 分类特征的可分性分析  44-47
    3.5.2 研究区土地覆盖/土地利用分类  47-54
  3.6 本章小结  54-55
第4章分类结果的精度评价  55-60
  4.1 土地覆盖/土地利用分类精度定量评价  55-58
    4.1.1 基于混淆矩阵的精度评价  55-57
    4.1.2 基于林地面积比较的精度评价  57-58
  4.2 土地覆盖/土地利用分类结果评价  58-59
  4.3 本章小结  59-60
结论  60-63
  1. 主要结论  60-61
  2. 问题与展望  61-63
    （1）存在的问题  61
    （2）展望  61-63
参考文献  63-70
攻读硕士期间发表的学术论文  70-71
致谢  71

基于MODIS数据的土地覆盖/土地利用分类研究

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