基于TM和SPOT5影像融合的土地利用分类及精度比较——以朝阳区为例

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1、20102010Vo1.5No.1肖汉：基于TM和SPOT5影像融合的土地利用分类及精度比较第5卷第1期基于TM和SPOT5影像融合的土地利用分类及精度比较——以朝阳区为例肖汉（中国地质大学（北京）信息工程学院，北京100083）摘要：本文基于TM和SPOT5的影像在ERDASIMAGINE环境中进行融合，在融合前后分别对TM图像与融合后图像进行土地利用分类，对比分类精度并进行定性和定量的解释和分析。本文给出了实验的详细步骤以及完整的评价报告。研究结果表明，融合后图像分类精度有明显提高。对融合后影像进行土地利用分

2、类，在测绘与地图更新、土地利用与城市规划、生态环境监测和政府规划决策等中，具有广阔的应用前景。关键词：影像融合；TM；SPOT5；AOI图层；可能性矩阵；监督分类；分类精度；协方差系数中图分类号：TP79;S15文献标识码：A文章编号：1007-1903(2010)01-0019-05[1]0引言提供的特征信息。ERDAS提供了PCA(主成分分析法)、Multiplicative(乘积方法)、BroveyTransform(比本文将分为研究区概况、研究方法、基本数据格式、值法)种影像融合方法[2]。本次研究采用

3、的影像融合图像预处理与影像融合、分类体系、监督分类、分类方法为主成分分析法，重采样方法为三次卷积内插法。后处理和融合前后分类结果精度评价，对比8个部分PCA(主成分分析法)是将多光谱影像进行主成分逐次对TM和SPOT5影像融合前后的土地利用分类及变换，将全色波段影像经过灰度拉伸，使其灰度的均精度进行研究。最后总结本次研究的成果及不足。值与方差和主成分变换的第一分量影像一致，然后以拉伸过的全色影像代替第一分量影像，经主成分逆变1研究方法与数据源换还原到原始空间[3]。（2）影像分类原理与效果评价方法1.1研究区自然

4、地理概况遥感图像分类就是基于图像像元的数据文件值，2北京市朝阳区面积0.8km，常驻人口258.2万。将像元归并成有限几种类型、等级或数据集的过程。区内地势平坦，平均海拔m，属暖温带半湿润季风常规图像主要有非监督分类与监督分类2种方法。在型大陆性气候，四季分明，降水集中。区内有温榆河、ERDAS的监督分类过程中，首先选择可以识别或者通惠河、清河、坝河、亮马河、萧太后河、凉水河、借助其它信息可以断定其类型的像元来建立分类模板，北小河等河道通过，蜿蜒错致，形成网路。然后基于模板使计算机系统自动识别具有相同特征

5、的1.2研究方法像元。对分类结果进行评价后再对模板修改，多次反复后建立一个比较准确的模板，并在此基础上最终进（1）影像融合技术原理与方法[4]影像融合是遥感信息融合的主要方法，融合后的行分类。本次研究采用的是监督分类方法。遥感图象既具有较好的空间分辨率，又具有多光谱特分类模板产生后，用模板编辑器(SignatureEditor)征，从而达到增强图象质量的目的。它把来自不同传来观看每个模板的内容，对其进行评价，测试确定模感器或同一传感器不同尺度同一场景的两幅或多幅影板数据是否真正代表每一类别将要分类的要素，在分像、

6、采用一定算法生成一组新的信息或合成影像，以析模板之后，可能需要对这些模板进行合并、删除。提高影像的清晰度和可识别性，获得单一影像所不能所建立的分类模板质量的高低直接影响着监督分类的基金项目：中国地质大学（北京）学生学术基金[5191028]项目研究成果。作者简介：肖汉，男，汉族，中国地质大学（北京）信息工程学院。1920102010第5卷第1期分析研究Vo1.5No.1结果。本次研究采用可能性矩阵方法评价分类模板。3土地利用分类及精度比较可能性矩阵评价工具是根据分类模板，分析AOI训练区的像元是否完全落在相应的

7、类别中。可能性矩3.1分类体系阵的输出结果是百分比矩阵，说明每个AOI中有多少本次研究对朝阳区的土地利用类别分为water(水[5]个像元，分别属于相应的类别。研究中用得最多的体)、planted（植物生长区）、unplanted（荒芜种植地）、是最大似然，属于参数规则。highbuilding/highcity（高密度城区）、lowbuilding/low执行了监督分类后，本次研究采用精度评估方法对city(低密度城区)、empty（未开发土地）和grass（草地）分类效果进行评价。分类精度评估是将分类结果图像

8、中等种（由于草地面积过少，融合后未分类）。的特定像元与已知实际类别（如地面真值、航空像片或对于图像上地物的识别可参照Googleearth或[6]其他数据等）进行比较，进行定量化的精度评价。Baidumap等。1.3基本数据格式3.2监督分类（融合前后）研究采用两幅北京市的图像，分别是TM（空间分首先，调整模版编辑器显示字段，并使用AOI绘辨率0m）个波段的数据和S