遙感動態監測實驗(以福州為例)

2021-10-01 10:32:50 字數 3010 閱讀 9999

遙感影象處理實驗報告

一、 遙感影象分類和動態監測實驗報告

1.實習目的

對福州市主城區 對福州市主城區 對福州市主城區 2014 、2018 年landsat8 andsat8 andsat8-oli oli的遙感影象進行土地利用 的遙感影象進行土地利用 的遙感影象進行土地利用 的遙感影象進行土地利用 的遙感影象進行土地利用 的遙感影象進行土地利用 分類 ,對分類結果進行修正和精度評價,並對各類土地利用型別的面積進行統計。基於計算機分類結果,生成土地利用動態變化專題圖,分析主要的土地利用動態變化型別,變化的原因等。

2. 實驗區域及資料

2.1 實驗區概況

福州,別稱榕城,簡稱「榕」,隸屬於福建省,位於福建省東部、閩江下游及沿海地區,是福建省省會,福建省的政治、文化、交通中心,海峽西岸經濟區中心城市之一。

福州位於歐亞大陸東南邊緣,地處中國東南沿海、福建省中東部的閩江口,與台灣省隔海相望。西鄰南平、三明,北接寧德市,南接莆田市,東瀕東海,居於亞太經濟圈中國東南的**海岸。全市陸地總面積11968 平方公里,其中市區面積1786 平方公里,建成區面積260 平方公里。本次就福州市主城區進行實驗。

2.2 資料來源

3.1 分類方法

我們先對影像進行預處理與解譯,主要是影像裁剪,解譯的目的是為了確定目標地類。有時影象不能很好地區分,這時可以裝換波段組合,容易區分地物,如我們可以用764 波段組合去提取城市建設用地,用654 波段組合去提取植被等。我們採取的是監督分類中的支援向量機方法。支援向量機分類(svm)是一種建立在統計學習理論基礎上的基礎學習方法。svm 可以自動尋找那些對分類有較大區分能力的支援向量,由此構造出分類器,可以將類與類之間的間隔最大化,因而有較好的推廣性和較高的分類準確率。監督分類的關鍵是訓練樣本與訓練場地的選擇,其選擇的質量關係到分類能否取得良好的效果,所以在選擇訓練樣本時要從分考慮研究區地物的光譜特徵和分布區域特徵,倘若此時能再配合野外調查就更能確保所選取的訓練樣本有較好的的代表性。由於我們經驗有限,對地物的識別能力不足,我們就嚴格按照老師給的一些樣本進行選取。同時,訓練樣本的數目至少能夠滿足建立分類用判別函式的要求,以克服各種偶然因素的影響,且均勻選取,本文選取的數量都達到10 個以上。對於分布較廣的地類,可適當多選擇一些樣區,並保證在影像範圍內分布均勻,樣區內象元比較均勻,與解譯標誌盡量接近,盡量不選擇模稜兩可的區域且保證樣區的純淨。

3.2 各地類解譯標誌建立

在進行樣本選取時,首先要對地類建立解譯標誌,開始分類時建立的解譯標誌可以根據影像特徵細化到亞類,因為不同的地類在影像上呈現出來的效果會有一定的差異,細分亞類進行選取能夠有效地提公升選擇的精確度。以及我們通過不同的光譜特徵將地物細分盡量保證樣區的數量都在10 以上,選擇的樣區要較純淨,分布要相對均勻,以對後續的分類結果有較好的保證。

3.3 分類結果從表中我們可以讀出,這三年福州主城區的建築用地面積有所增加,林地、裸地這些地類有了明顯的減少。相比,林地、裸地的面積減少量,水體的面積變化並不是很大。總的來說,這可能與進一步的城市化有關,所以整個分類及計算的結果、面積變化的趨勢還是挺合理的。利用 arcgisarcgis arcgisarcgisarcgis軟體,製作 201 4年和 201 8年福州 市土地利用專題圖,得到如下所 市土地利用專題圖,得到如下所 市土地利用專題圖,得到如下所 示圖 ,具體可詳見下面專題圖(圖3-4、3-5)所示這些變化。

圖3-4 福州市主城區2023年土地利用分類結果

圖3-5 福州市主城區2023年土地利用分類結果

4. 土地利用動態監測

圖4-1 各類像元總數統計

將各類地物所佔面積整理成表,如下表所示,可以看出,福州市所佔面積最大的地物是林地,林地面積減少21.71475平方千公尺;居民地和水體面積增加的比較明顯分別增加了38.81475平方千公尺和16.33725平方千公尺,有18.733715平方千公尺的裸地轉化為其他地物,其中主要轉化為居民地。

圖4-2 各類地物所佔面積

從各類地物所佔百分比圖,我們可以看出水體面積有增加共了 從各類地物所佔百分比圖,我們可以看出水體面積有增加共了 從各類地物所佔百分比圖,我們可以看出水體面積有增加共了 從各類地物所佔百分比圖,我們可以看出水體面積有增加共了 從各類地物所佔百分比圖,我們可以看出水體面積有增加共了 從各類地物所佔百分比圖,我們可以看出水體面積有增加共了 從各類地物所佔百分比圖,我們可以看出水體面積有增加共了 2. 597 %,居民地面積增加的最多是 居民地面積增加的最多是 居民地面積增加的最多是 14.6934.693 4.693%,裸地面積 裸地面積 減少最 多14.8914.891 4.8914.891%,林地面積 相對有所減少 ,減少了 ,減少了 4.304 %。

圖4-3各類地物百分比

圖4-4 福州市主城區土地變化專題圖(2014-2018)

5 結論

城市遙感動態監測管理系統

1.系統概述 隨著全國各城市數位化程序的發展,高解析度遙感影像和數字航空影像為 數字城市 的建設提供了豐富的資料來源。近年來,遙感影像的空間解析度和光譜解析度的明顯提高,使得高解析度遙感影像和數字航空影像的應用得到了極大的延伸。在城市規劃 建設和管理等方面,基於高解析度遙感影像或數字航空影像分析的城...

DP動態規劃(入門,以滑雪為例)

1 問題具有最優子結構性質 如果問題的最優解所包含的子問題的解也是最優的,我們就稱該問題具有最優子結構性質 2 無後效性當前的若干個狀態值一但確定,則此後過程的演變就之和這若干個狀態的值有關,和之前是採取哪種手段或經過那條路徑演變到當前的這個若干個狀態,沒有關係。2 子問題可重疊性序偶求解的問題太可...

動態規劃入門(以爬樓梯為例)

動態規劃 dynamic programming 是運籌學的乙個分支,是求解決策過程 decision process 最優化的數學方法。動態規劃演算法通常基於乙個遞推公式及乙個或多個初始狀態。當前子問題的解將由上一次子問題的解推出。要解決乙個給定的問題,我們需要解決其不同部分 即解決子問題 再合併...