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基于ZY-1-02C和OLI影像的林地地类变化信息提取研究

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基于ZY-1-02C和OLI影像的林地地类变化信息提取研究

作者：王凯南京林业大学

学位级别：硕士

本文针对林地地类变化信息的检测和提取进行了研究和尝试:利用2012年ZY-1-02C和2014年Landsat 8 OLI两期影像数据,采用多种方法对龙泉市研究区林地地类变化信息进行了检测、提取以及精度验证。本次研究以2012年ZY-1-02C数据和2014年Land... 详细信息

本文针对林地地类变化信息的检测和提取进行了研究和尝试:利用2012年ZY-1-02C和2014年Landsat 8 OLI两期影像数据,采用多种方法对龙泉市研究区林地地类变化信息进行了检测、提取以及精度验证。本次研究以2012年ZY-1-02C数据和2014年Landsat 8 OLI数据为数据源,结合利用ArcGIS 10.1、ENVI 5.1、ERDAS IMAGE 9.2、eCognition 8.7、Matlab2012b、EXCEL2007等软件,对两期影像进行了处理:首先对遥感数据进行预处理,包括几何校正、辐射校正、图像融合,并对不同融合方法的效果进行评价;对遥感影像分类方法进行了研究,对比了基于像元的5种分类方法和面向对象法的精度;然后用假彩色合成法、图像差值法、面向对象法对两期变化信息进行了检测和提取,并利用变化信息误差矩阵验证了变化信息的精度。本次研究结果表明:(1)HSV融合是最适合本研究区ZY-1-02C与Landsat 8 OLI影像的融合方法。本文分别对前后期影像进行了几何校正、大气校正以及影像融合处理。采用了Brovey变换、GS变换、HSV变换和主成分变换对两期影像分别进行了融合增强,并对融合结果的均值、标准差、信息熵、光谱相关系数与空间相关系数进行标准化处理,对融合结果进行定量的评价,得出HSV融合是最适合前后两期影像的融合方法。(2)面向对象法检测变化信息的效果优于基于像元的分类方法;基于像元的分类方法中,随机森林分类法的效果优于其他4种方法,支持向量机法次之。在基于像元的分类精度评价中:前期2012年ZY-1-02C影像分类结果中,随机森林分类法的精度为95.99%,最大似然法的精度为90.78%,平行管道法的精度为87.06%,马氏距离法的精度为75.52%,支持向量机法的精度为92.51%;后期2014年Landsat 8 OLI影像分类结果中,随机森林分类法的精度为93.84%,最大似然法的精度为87.35%,平行管道法的精度为82.81%,马氏距离法的精度为73.52%,支持向量机法的精度为92.13%。面向对象法分类结果中,前期2012年ZY-1-02C影像分类精度为98.55%,后期2014年Landsat 8 OLI影像分类精度为98.08%,精度均高于基于像元的5种分类方法,用该分类结果进行变化信息提取可以更精确地提取出变化信息。(3)用假彩色合成法、图像差值法、面向对象分类后比较法对两期变化信息进行了检测和提取,并用变化信息误差矩阵进行了精度评价。假彩色合成法的漏判率为78.32%,错判率为9.83%,整体精度为78.80%;图像差值法的漏判率为9.51%,错判率为51.23%,整体精度为72.50%,;面向对象分类后比较法的漏判率为16.35%,错判率为15.06%,整体精度为91.80%。(4)面向对象分类后比较法是本次研究中提取变化信息效果较好的方法。假彩色合成法提取结果中存在大量漏判现象,但是错判率较低;图像差值法提取结果中存在大量的错判现象,但是漏判率较低;面向对象分类后比较法提取结果整体精度较高,错判和漏判的情况较少,效果明显优于另外两种方法。(5)ZY-1-02C数据结合Landsat 8 OLI数据可以有效地提取森林资源地类变化信息,这说明了国产卫星数据可以联合国外卫星数据进行森林资源动态监测,拓宽了多源卫星数据应用的范围。

关键词：地类变化检测变化提取精度

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基于多时相卫星影像城市绿地信息变化提取

测绘与空间地理信息 2024年第1期47卷 145-147,151页

作者：吴坤泽广东省国土资源测绘院广东广州510700

准确掌握城市绿地信息对城市发展规划起着重要的作用。本研究选用哨兵2号卫星影像作为研究数据,采用遥感分类与反演的手段对绿地信息进行遥感提取,并对比分析绿地信息的变化情况,以此研究高分辨率、多光谱信息的卫星影像在城市植被信息... 详细信息

准确掌握城市绿地信息对城市发展规划起着重要的作用。本研究选用哨兵2号卫星影像作为研究数据,采用遥感分类与反演的手段对绿地信息进行遥感提取,并对比分析绿地信息的变化情况,以此研究高分辨率、多光谱信息的卫星影像在城市植被信息遥感提取中的适用性。通过研究得到以下结论:面向对象分类方法在城市绿地信息提取中具有较好的适用性,将连续3年的绿地信息完整地识别了出来。通过指数差值计算,直观显示出了开封地区绿地信息的变化与空间分布情况。通过统计分析得出,2019年绿地面积最大,2020年绿地面积有所减少,而2021年绿地面积又呈增加趋势,增加面积集中在城区内,与实际情况吻合。本研究中采用的方法,可以快速地获取城区绿地信息变化情况,为相关工作开展提供了重要的数据支撑。

关键词：多时相绿地信息变化提取

基于RS和GIS技术提取木孜塔格峰冰川面积变化

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现代测绘 2013年第4期36卷 6-8页

作者：崔志勇周文明中南大学地球科学与信息工程学院测绘与国土信息工程研究所湖南长沙410083

为了研究木孜塔格峰区域1977年—2001年的冰川变化情况,本文发挥RS和GIS的技术优势,基于EN-VI、ERDAS遥感软件平台和ArcGIS地理信息系统平台,利用Landsat MSS、ETM卫星遥感影像提取了研究区1977—2001年的冰川面积变化,研究结果表明该... 详细信息

为了研究木孜塔格峰区域1977年—2001年的冰川变化情况,本文发挥RS和GIS的技术优势,基于EN-VI、ERDAS遥感软件平台和ArcGIS地理信息系统平台,利用Landsat MSS、ETM卫星遥感影像提取了研究区1977—2001年的冰川面积变化,研究结果表明该区域的冰川在这24年中面积减少了12.678km2。最后对本区域冰川的变化特点进行了分析,认为该区域冰川整体呈现缓慢退缩趋势,并得出气温对该区域冰川面积变化产生了主导作用。

关键词： RS与GIS 木孜塔格峰冰川变化提取

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基础地理信息数据更新变化统计的探索与实践

海峡科学 2024年第2期 108-113页

作者：林源福建省测绘院福建福州350003

当前,新型基础测绘正处于探索转型阶段,为满足各行业对基础测绘成果的应用需求,确保传统基础测绘数据的时效性仍然至关重要。该文首先介绍福建省基础地理信息数据的更新历程,以2023年福建省基础地理信息数据年度更新项目为例,详细阐述... 详细信息

当前,新型基础测绘正处于探索转型阶段,为满足各行业对基础测绘成果的应用需求,确保传统基础测绘数据的时效性仍然至关重要。该文首先介绍福建省基础地理信息数据的更新历程,以2023年福建省基础地理信息数据年度更新项目为例,详细阐述了采用的变化提取和统计方法。通过全面统计9个要素的更新量,特别关注重要要素和重点区域的变化情况并展开统计分析,不仅划定了沿海经济发达区域,为后续年度更新项目提供设计思路,还将统计信息应用于工作量衡量和项目质量检查,以提升更新效率。该方法不仅适用于基础地理信息数据更新,对新型基础测绘地理实体等相关项目的更新也有启示作用,可为提升数据质量和项目管理提供有力支持。

关键词：基础地理信息数据重要要素重点区域变化提取统计分析

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高速铁路外部环境安全隐患时空变化遥感监测

铁道勘察 2023年第4期49卷 42-47,89页

作者：宋国策周文明甘俊李平苍罗卿莉翟旭杜辉中国铁路设计集团有限公司天津300251 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

监测铁路外部环境安全隐患有助于保证高速铁路的运营安全,遥感手段可以极大地减少监测工作的人力、物力投入,有助于快速查明隐患位置及属性。选择武广高铁某试验段落,利用GF-2、SkySat卫星影像对铁路外部环境安全隐患进行动态监测,采用... 详细信息

监测铁路外部环境安全隐患有助于保证高速铁路的运营安全,遥感手段可以极大地减少监测工作的人力、物力投入,有助于快速查明隐患位置及属性。选择武广高铁某试验段落,利用GF-2、SkySat卫星影像对铁路外部环境安全隐患进行动态监测,采用两期影像主成分变换和人工目视解译的方法,获取大区域遥感影像中的铁路外部环境变化信息。使用GIS空间分析的方法并结合试验段落内的2011~2020年间月最大风力数据,对比分析该高铁段落周边安全隐患的时空变化情况。结果表明:(1)试验段落内安全隐患类别以飘浮物类为主,占隐患总体数量的85%以上;(2)3期次安全隐患变化主要集中在长沙市郊城乡结合区域,高铁段落长约9 km;(3)春季为该区域大风天气多发时段,月最大风力值可达12.5 m/s,需注重对飘浮物类隐患的处理。

关键词：高速铁路外部环境遥感监测安全隐患变化提取 GIS空间

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遥感技术在卫片执法工作中的应用研究

资源导刊 2024年第6期 41-43,47页

作者：霍太莹张俊华山东省物化探勘查院山东济南250013 山东国科地理信息工程有限公司山东济南250101

综合利用两米级与亚米级的国产高分辨率卫星影像优势,开展变化图斑综合提取,以此探讨多源卫星影像在卫片执法工作中的适用性。通过研究得到以下结论:相较于传统分类算法,TabNet网络深度学习算法可以较完整地提取地物边界,并且地物混淆... 详细信息

综合利用两米级与亚米级的国产高分辨率卫星影像优势,开展变化图斑综合提取,以此探讨多源卫星影像在卫片执法工作中的适用性。通过研究得到以下结论:相较于传统分类算法,TabNet网络深度学习算法可以较完整地提取地物边界,并且地物混淆程度较低。采用GF2影像进行地物分割优化,居民地与硬化道路的分割效果与实际情况完全符合,且边界严格按照实际走向。结合GF1与GF2影像的变化图斑提取精度整体较高,新增道路与厂房完整识别出来,并且通过剔除农作物等影响因素,避免了裸露土地对变化图斑提取的影响。

关键词： GF1 GF2 TabNet 变化提取分割优化

基于高分辨率SAR数据的建筑物提取方法研究

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科技与创新 2024年第11期 85-87,90页

作者：赵海强阮芳饶友琢广东省国土资源技术中心广东广州510000 武汉汉达瑞科技有限公司湖北武汉430073

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种主动式微波遥感设备,具有强抗噪、多元性、全天候、不受天气影响等特点,对于传统光学遥感影像在南方雨季受云雨干扰而导致无法及时有效监测建筑变化的情况,SAR数据可弥补该情况下光学... 详细信息

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种主动式微波遥感设备,具有强抗噪、多元性、全天候、不受天气影响等特点,对于传统光学遥感影像在南方雨季受云雨干扰而导致无法及时有效监测建筑变化的情况,SAR数据可弥补该情况下光学影像的不足,而建筑物在SAR影像上具有亮度高、易于与背景分离等特点,成为基于SAR数据提取建筑物信息的优势。以此为切入点,以COSMO-SkyMed SAR为数据源,通过分析SAR数据上建筑物的后向散射、纹理等特征,进行SAR数据的建筑物变化提取研究。通过与光学影像对比验证,结果表明,SAR数据用于建筑物变化提取的精度较高,具有一定的应用价值。

关键词： COSMO-SkyMed SAR 建筑物后向散射系数变化提取

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遥感监测信息提取质量控制研究

黑龙江科学 2022年第22期13卷 78-80,84页

作者：赵熙尹卫军柴华高婷陕西省自然资源信息中心西安710082 中煤航测遥感集团有限公司西安710199

为有效监管国土利用变化情况、快速识别并准确提取变化信息,以陕西省遥感监测信息提取为基础,总结了实际生产过程中切实提高项目质量的经验,通过工作前期的解译样本建立、作业过程的作业指导书及过程质检、变化图斑成果质检、数据库成... 详细信息

为有效监管国土利用变化情况、快速识别并准确提取变化信息,以陕西省遥感监测信息提取为基础,总结了实际生产过程中切实提高项目质量的经验,通过工作前期的解译样本建立、作业过程的作业指导书及过程质检、变化图斑成果质检、数据库成果质检和监测成果质检等环节,提高了遥感监测信息提取的整体质量,可为其他项目的质量检查提供参考。

关键词：变化提取解译样本作业过程数据库成果检查

基于遥感监测的陕西省关中地区土地利用变化分析

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河南科技 2022年第8期41卷 131-134页

作者：柴华张晓华王佳璐高婷吕博中煤航测遥感集团有限公司陕西西安710199

基于遥感监测信息成果,以关中地区为研究区域,进行土地利用变化统计,并对土地利用变化的驱动因素进行分析,结果表明:2020—2021年,研究区域平原地区耕地增多,主要是园林地变为耕地;西安市周边及西咸新区建设用地增多;西安城区宅基地拆... 详细信息

基于遥感监测信息成果,以关中地区为研究区域,进行土地利用变化统计,并对土地利用变化的驱动因素进行分析,结果表明:2020—2021年,研究区域平原地区耕地增多,主要是园林地变为耕地;西安市周边及西咸新区建设用地增多;西安城区宅基地拆除量较大,主要集中在浐灞生态区和曲江新区。西安中心城市建设步伐加快、严守粮食安全底线和关中移民搬迁是主要驱动因素。研究结果对关中地区的耕地保护、城镇化进程以及土地利用变化有一定的参考价值。

关键词：遥感监测变化提取关中地区土地利用驱动因素