基于多特征决策树的建设用地信息提取-论文.pdf

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1、第30卷第12期农业工程学报Vo1．30No．122014年6月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringJun．2014233基于多特征决策树的建设用地信息提取饶萍，王建力，王勇(1．西南大学地理科学学院，重庆400715；2．毕节学院生态工程学院，毕节551700)摘要：城乡交接带的土地利用，覆盖类型兼具城镇和农村的典型特征。为了解决土地覆盖类型复杂、存在“同谱异物”现象的西部山区环境中建设用地信息难以精确提取的问题，该文提出一种包含多个特征节点的决策树分类法，该方法以Land

2、sat．8影像为主要数据源，以决策树分类法为框架，结合地物光谱特征及空间特征，建立以4种归一化指数(归一化三波段指数normalizeddiferencethreebandsindex，NDTBI；归一化建筑指数normalizeddiferencebuildingindex，NDBI；改进的归一化水体指数modifiednormalizeddiferencewaterindex，MNDWI；归一化植被指数normalizeddiferenceveget~ionindex，NDVI)、支持向量机(supportvectormachine，SVM)分类

3、结果和河流缓冲区作为特征节点的决策树分类器，对贵州省毕节市城乡交接带建设用地专题信息进行提取。NDTBI是该文新构建的指数，取名为归一化三波段指数，目的是为了弥补归一化建筑指数NDBI的不足：支持向量机分类结果的使用在多指数法的基础上提高了地物的可分离性；以构建河流缓冲区的方式加入的地物空间信息，进一步提高了信息提取的精确性。由于决策树特征节点的构建过程是利用先验知识来优化特征值和提高精度的过程，克服了利用单一指数法、多指数法及单独使用模式识别法中出现的问题，精度评价结果显示总体精度达到了97．52％。为了验证方法的推广性，采用毕节市七星关区中心城区

4、遥感影像数据该方法进行验证，精度评价结果显示总体精度达到98．03％。关键词：遥感；土地利用；决策树；土地覆盖；建设用地；Lands~一8doi：10．3969~．issn．1002—6819．2014．12．029中图分类号：S127；P237；TP751文献标识码：A文章编号：1002—6819(2014)一12—0233—08饶萍，王建力，王勇．基于多特征决策树的建设用地信息提取[J]．农业工程学报，2014，30(12)：233—240．RaoPing，WangJianli，WangYong．Extractionofinformationon

5、constructionlandbasedonmulti—featuredecisiontreeclassification[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2014，30(12)：233-240．(inChinesewithEnglishabstrac0地研究中最为常用的数据源之一，使用Landsat影0引言像提取建设用地信息的方法主要有谱间关系阈值土地利用与社会经济的发展以及生态安全密法[]、单一指数法[17-19

6、]、多指数法[20-21]、像元分解切相关。土地利用中建设用地的发展与变化既是经法[15,22]等，其中最常用的是单一指数法和多指数济、社会发展的反映，也是城市化推进过程中各种法，这些方法易于掌握，且计算上耗时较少，但多体制、文化、生活水平变化的综合体现I1】；因此，用在地表类型都相对单一的研究区(以城市建成区及时而准确地掌握建设用地的时空格局及扩展现为主)，并未考虑到地表类型较为复杂的地理区域状对于综合协调、统筹规划城乡土地利用结构具有的适用性；另一方面，这些方法只利用到了地物的重要的现实意义。光谱特征，对于存在“同谱异物”现象的区域，无遥感已成为

7、全球、区域及地方尺度上的土地利法达到准确提取信息的目的。用／土地覆盖分类及其变化检测的重要数据源【2J。本文提出一种基于多特征的决策树分类法来遥感技术在建设用地方面的应用，国内外已开展了提取Lansat．8遥感影像上的建设用地信息，即综合多方面的研究，如城市扩张[9-11]，人工建设不透水利用地物的光谱特征与空间特征，将4种归一化指的地表遥感监测[12-14]，城市及其边缘的土地利用／数、支持向量机分类及河流缓冲区集成到决策树分土地覆盖变化监测【6’l5J等。Landsat影像是建设用类器中进行分类，从而提取建设用地信息。主要目标是通过压缩裸地、阴影

8、和其他非建设用地等分类收稿日期：2014．02．24修订日期：2014．05—04噪音，提高建设用地信息提取