基于快速聚类方法的30m分辨率中国土地覆盖遥感制图-论文.pdf

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1、中国科学：地球科学2014年第44卷第8期：1621—1633<中国科学>杂志社SCIENCECHINAPRESSwww．scichina．cornearth．scichina．com专题：遥感与全球变化研究■_基于快速聚类方法的30m分辨率中国土地覆盖遥感制图胡娈运①，YanLeiCHEN②，徐胡⑦，赵圆圆①，俞乐①，王杰④，宫鹏①②①清华大学地球系统科学研究中心，地球系统数值模拟教育部重点实验室，北京100084；②DepartmentofEnvironmentalScience，PolicyandManagement，

2、UniversityofCalifornia，Berkeley，CA94720—3114，USA；⑨北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院，北京100875；④中国科学院遥感与数字地球研究所，遥感科学国家重点实验室，北京100101联系人，E—mail：penggong@mal1．tsinghua．edu．ca收稿日期：2013．07．22；接受日期：2013．12．12；网络版发表日期：2014．07．11国家高技术研究发展计划前沿项目(编号：2009AA12200101)和清华大学国际合作项目(编号：2012Z0228

3、7)资助摘要大范围遥感土地覆盖制图通常费时费力．本文采用一种基于特征空间变换的快关键词土地覆盖速聚类方法(CBEST)对覆盖中国的508景LandsatThematicMapper(TM)~像进行土地覆遥感制图盖制图．将中国划分为50个生态分区，每个生态分区内采用CBEST方法对TM影像进CBEST行快速聚类，CBEST平均聚类时间约为每2min一景；通过对自动获得的光谱簇人工土LandsatTM地覆盖类型识别，归并光谱簇，绘制30m空间分辨率的中国土地覆盖图，统计土地覆盖类型面积，生成主要土地覆盖类型专题图．采用2159个

4、分布全国的验证样本对制图结果进行精度验证，得到总体精度为71．7％，Kappa系数为0．641．与当前两套全球地表覆盖产品(FROM．GLC和GlobCover2009)的局部对比表明CBEST分类结果在各类型土地覆盖面积统计及视觉效果上存在优势．地表覆盖是研究全球气候变化、能量循环、碳氮及时获得特定时间地表覆盖状况及其随时间的变化循环和水循环的重要参数(Turner等，1995；Sellers等，特征具有重要意义．1997；Hibbard等，2010；Gong等，2013)，为生态、水通过分析数据特征、合理处理数据和选择分

5、类方文和气候模型提供数据支持；土地覆盖作为经济、政法等途径，中国已经完成了不同时期的全国土地利治等决策分析的重要因素，能帮助有效掌握生态系用和土地覆盖制图产品．刘纪远等(1997)通过人工解统状态和健康状况，了解空间模式的多样性，为土地译的方法完成了以LandsatThematicMapper(TM)为管理政策提供依据(Homer等，2007)；土地覆盖变化主要信息源的中国土地覆盖，土地利用制图(Liu，2002；与人类活动密切相关，影响着生物栖息地以及物种Liu等，2005)．徐文婷等(2005)在欧盟联合研究中心的多样性

6、(Brooks等，2002；Foley等，2005；Buchanan2000年全球土地覆盖计划背景下，利用2000年的等，2008；富鹏，2012)，改变着人类生活环境．因此，1km空间分辨率的SPOT．4一VGT$10数据与DEM、中文引用格式：胡娈运，ChenYL，徐珥，等．2014．基于快速聚类方法的30m分辨率中国土地覆盖遥感制图．中国科学：地球科学，44：1621—1633英文引用格式：HuLY，ChenYL，XuY，eta1．2014．A30meterlandcovermappingofChinawithalef

7、icientclusteringalgorithmCBEST．ScienceChina：EarthSciences，57：2293—2304，d0i：10．1007／s11430·014-4917-1胡娈运等：基于快速聚类方法的30m分辨率中国土地覆盖遥感制图积温和降水等数据通过层次分析法合成的自然因子解译30m分辨率的影像完成中国土地覆盖制图以外，数据，采用非监督分类方法制作了中国2000年的土其他的土地覆盖产品均是基于2005年前的低空间分地覆盖图．张炳智等(2002)结合中国1：250万林业资辨率的遥感图像．随着人们对

8、土地覆盖数据更广泛源分布图和1：250万土地利用现状图等数据，采用最的需求与应用，在中国或更大区域实现中等分辨率大似然法对LandsatTM和AdvancedVeryHigh土地覆盖分类制图十分必要(Gong等，2013)．ResolutionRadiometer(AVHRR)遥感图像进行