理论教育 土地利用变化监测技术优化方案

土地利用变化监测技术优化方案

时间:2023-06-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:因此,可以利用主成分变换性质来检测并提取土地利用变换信息。但如果两者光谱信息表现为不一致时,那么融合后影像的光谱就表现得与正常地物有所差别,这样称地物发生了光谱特征变异。

土地利用变化监测技术优化方案

1.变化信息的发现

目前土地利用变化监测方法主要有:影像相减法、植被指数相减法、变化矢量分析法、主成分分析法、光谱特征变异法、监测分类结果比较法等,以下介绍三种主要变化的监测方法。

(1)主成分分析法

主成分分析法是变化信息提取中经常使用的方法之一,根据具体算法的不同,该方法又可以分为差异主成分法、主成分差异法和多波段主成分法等。上述几种方法的原理都是基于主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)变换,一般都要对不同时相经过纠正、配准、融合等预处理后的影像作主成分变换,以压缩数据中的信息,突出主要信息部分,不同时相影像中的差异部分可以体现在经PCA变换后的几个分量中。因此,可以利用主成分变换性质来检测并提取土地利用变换信息。

(2)光谱特征变异法

在实际变化监测工作中,由于受到卫星数据限制,因此,无法保证获取监测区变化检测的所有影像数据,一般情况下会缺少某一时相的卫星数据。基于这种情况,在变化信息提取时大多采用一种称为光谱特征变异的方法。

同一地物反映在全色影像上的信息与其反映在多光谱影像上的光谱信息一一对应。因此,作两类数据的融合时,才能如实地显示出地物的正确光谱属性。但如果两者光谱信息表现为不一致时,那么融合后影像的光谱就表现得与正常地物有所差别,这样称地物发生了光谱特征变异。这类地物的识别可以通过影像判读勾绘出来。

(3)分类后与分类前变化监测法

分类后监测法就是先对土地利用类型进行分类,然后通过比较,提取区域土地利用变化信息。在获取同一地区两个时期的遥感图像后,先进行土地利用分类,然后把分类后的图像进行比较,找出土地利用变化信息。但是这种方法的突出问题是,不同时相图像分类误差将以乘积效应的形式传递给结果数据。分类前监测法是将代数运算方法和分类后比较法相结合,代数运算可以准确地找出发生了土地利用变化的像元,然后进行分类,这样既可以探测到土地利用的变化信息,又可以提高精度,但操作过程比较复杂。(www.daowen.com)

2.土地利用变化类型的确定

前面所述只发现了土地利用发生了变化,却没有确定变成了哪一种地类。土地利用变化类型的确定方法一般有目视解译法和计算机自动解译分类法。

(1)目视解译法

目视解译法的最大优点是方便灵活,解译者在解译过程中能够充分利用影像解译标志和其他辅助信息(地貌、地形等)识别地物。但解译者的经验和专业知识(包括对所研究地理区域的熟悉程度)以及影像本身的差异或限制,都会导致解译结果的不一致。因此,在目视解译之前,要注意收集监测区域的土地基本信息、作物生长特性和地物的光谱特征等信息,以便辅助判读解译正确进行,提高监测精度。

(2)计算机自动解译分类法

目前应用较多的方法是多元统计识别分类方法。该方法的主要优点是处理速度快,并且可重复性强,其中,最大似然法有着严密的理论基础,对于呈正态分布的数据,具有很好的统计特性,而且判别函数易于建立,是目前最常用的分类方法。

3.提高变化地块的空间定位精度

为了提高土地利用变化地块的空间定位精度,通常要对内业判读的成果进行外业核查。外业核查内容包括:①实地检查确认遥感内业判读的变化图斑;②实地调查影像上识别或定位不准的小图斑边界线;③实地量测影像上量测精度不足的线状地物宽度;④对影像上有云影遮盖的范围做补充调查;⑤实地收集监测区内与真正变化图斑相对应的土地变更调查资料,为变化信息分类后的处理及精度评价提供依据。

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