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《ikonos影像景观格局特征尺度的小波与半方差分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第23卷第3期生态学报Vol.23,No.32003年3月ACTAECOLOGICASINICAMar.,2003IKONOS影像景观格局特征尺度的小波与半方差分析孙丹峰(中国农业大学土地资源系与遥感实验室,植物-土壤相互作用过程教育部重点实验室100094北京)摘要:建立不同方向和尺度下景观格局的小波分析方法,并以IKONOSPAN1m影像为例,对城市景观和农田景观格局进行了实例研究,并与半方差函数的分析结果进行比较分析。试验结果发现试验区的城市景观图像表现出不同层次和方向的结构特征,主要是阴影-单个楼房-楼房与道路的组合3个尺度的特征,分别出现在2m,16m和1
2、28m以及256m分析尺度上。农田景观主要是树木行-农田2个层次和方向尺度特征组合,分别为2m,128m和256m。半方差分析结果对试验区景观结构的多层次和方向性不敏感,但可发现景观结构的总体平均特征,城市景观总体结构在空间上的变程为135m,反映的是楼房与道路组合的总体平均特征;农田景观总体结构在空间上的变程为152m。通过改变半方差函数的分析范围和计算间距可以克服半方差对多尺度分析的不足,如该试验通过缩小城市景观和农田景观分析范围,也发现城市景观有一个在空间结构上15m的变程,与小波分析的特征尺度16m非常接近,而农田景观出现空穴效应的周期一半长度大约为2m,正
3、好是小波分析出种植树木的行距结构特征尺度的大小。这要分析者对研究区域有一定的先验知识才能够做到选择合适的分析范围,而这恰是景观格局特征尺度分析服务的目的。通过试验区研究证明小波分析是一非常有应用前景的景观格局研究方法。与半方差分析相比,对在解释多尺度结构和不同方向的结构具有明显的优势,且不受分析数据统计平稳假设的约束,但由于对图像分解是基于2进制,导致分析尺度以2的幂函数变化,不像半方差分析可通过理论模型拟合,对特征尺度的估计可以是连续的。关键词:景观格局;尺度;IKONOS影像;小波分析;半方差分析Identifyingmulti-scalespatialpatt
4、ernsoflandscapefromwaveletandsemivariogramanalysisofIKONOSPANremotesensingdataSUNDan-Feng(LandResourcesDepartmentandRemoteSensingLab.,ChinaAgriculturalUniversity,Laborato-ryforPlant-SoilInteractionProcesses,TheMinistryofEducation,Beijing100094,China).ActaEcologicaSinica,2003,23(3):405~
5、413.Abstract:Remotesensingtechniqueprovidesaneffectivetooltocharacterizethespatialheterogeneitystructureofterrestrialecosystem,especiallytheone-meterspatialresolutionresourcessatellitehasap-pearedsince1990s,whichcanprovidemuchmoredetailspatialinformationontheterrestrialecosystem.It基金项目
6、:国家自然科学基金资助项目(30000100);北京科委重点资助项目(95542100)收稿日期:2002-03-07;修订日期:2002-11-15作者简介:孙丹峰(1971~),男,山东海阳人,博士,副教授,主要从事资源环境信息技术与土地利用覆盖研究。E-mail:Sundf@cau.edu.cn.Foundationitem:NationalnaturalsciencefoundationofChina(No.30000100)andkeyprojectofsciencesandtechnologycommitteeofBeijing(No.95542100)
7、Receiveddate:2002-03-07;Accepteddate:2002-11-15Biography:SUNDan-Feng,Ph.D.Associateprofessor,Mainresearchfieldis:RS;GISandlanduse/cover.406生态学报23卷isanewresearchtopicthatapplyingthewaveletanalysistothelandscapepatternidentificationandmulti-scaleanalysis.Thispaperestablishesthewaveleta