主成分融合在干旱区盐渍地信息提取中的应用研究

土壤盐渍化严重威胁着干旱区绿洲的稳定与可持续发展,因此借助遥感手段快速提取盐渍地信息并掌握其空间分布有着重要的现实意义。本文以渭干河-库车河三角洲绿洲为例,探讨了基于主成分融合的干旱区盐渍地信息的提取方法。由于Landsat-7 ETM 的全色波段与多光谱波段有相同的太阳高度角和其他环境条件,影像获取时间一致,两种不同分辨率的数据可以不经配准而实现高精度融合。首先,对2001年的遥感影像数据(ETM影像)进行几何校正;再利用主成分融合技术,将多波段的ETM 影像与对应的全色波段影像进行主成分融合,在此基础上进行盐渍地信息的提取。实验表明,该方法的结果分类精度较高,与实地调查结果基本相符,是监测干旱区盐渍地变化的有效手段。结果表明:盐渍地主要分布在绿洲的和沙漠之间的交错带,盐渍地的分布在绿洲内部呈条形状分布,而在绿洲外部呈片状分布,且绿洲外部重度盐渍地交错分布在中轻度盐渍地中。研究结果对于干旱区绿洲盐渍地的合理开发和可持续发展有着重要现实意义。     

基于多源遥感数据的干旱区湿地变化研究

本文以塔里木盆地南缘于田、策勒绿洲为研究区,利用IANDSAT MSS,IANDSAT TM,CBERS-02遥感影像,通过对多种分类手段的比较,采用监督非监督分类相结合的方法,以农田、荒漠、草地、湿地四类为分类体系,提取了于田、策勒地区50年来土地利用变化信息;以湿地为主要研究对象,通过转移矩阵表和转入转出分析图定量反映了研究区内湿地时空变化规律,指出人为因素对湿地变化过程中具有重要作用。     

基于双极化ASAR数据的水稻信息提取

通过分析长乐市试验区2005年ENVISAT ASAR数据图像,研究水稻信息提取的方法。提出在分析两个时相、双极化ASAR水稻后向散射变化规律的基础上,构建基于两个时相、双极化的新波段图像的新方法,该方法不仅增强了水稻信息,还减少了水稻和其他背景地物的混淆度,只要采用简单的图像监督分类方法就可以很好地提取出水稻信息,其精度达到94.92%。研究表明,该方法能够有效的识别并提取出水稻信息。     

基于决策树的干旱区湿地信息自动提取——以疏勒河流域为例

以疏勒河流域为研究区,探讨了干旱区湿地的遥感影像自动提取方法。以Landsat 8卫星影像数据为主要数据源并辅以数字高程模型(DEM),利用改进的干旱区湿地指数(MAZWI)、归一化植被指数(NDVI)、地表反照率(Albedo)、灰度共生矩阵(GLCM)的非相似性分量等识别指数构建决策树模型,对研究区湿地进行提取,并将结果与最大似然分类结果进行对比。结果表明:该方法在一定程度上提高了湿地提取的精度,与最大似然分类结果相比总体精度和Kappa系数分别提高了6.52%和0.124。证明决策树法是干旱区水域湿地自动提取的一种有效手段。     

基于纹理的乌兰布和沙漠地区植被信息提取

乌兰布和沙漠是我国主要的沙漠之一,近年来,其快速扩张已严重影响当地的生态安全。荒漠植被是该地区最重要的生态防护屏障,准确掌握植被分布状况具有重要意义。以乌兰布和沙漠的典型地区为研究对象,通过NDVI计算、主成分分析以及基于灰度共生矩阵纹理特征相结合的方法,对ALOS多光谱影像进行分析,综合NDVI和均值纹理作为分类指标,确定合适的阈值范围,采用决策树分类方法进行植被信息提取。研究表明,决策树分类可有效运用纹理等辅助信息,与传统分类方法相比能够取得更好的分类效果。     

基于多元数据和不同分类算法的遥感影像信息提取及精度评价 ——以祁连山东段为例

以祁连山东段典型山地系统为研究区,通过提取研究区TM影像的主成分、各类植被指数、基于灰度共生矩阵的影像纹理特征以及研究区地形特征等数据,应用最优波段指数方法得到最优波段组合,并运用非监督分类、最大似然法、支持向量机分类法、决策树分类法对上述最优波段进行分类研究。结果表明多尺度数据挖掘有利于分类精度的提高,同时选取合适的判断标准的决策树分类方法在遥感信息提取中有比较直观意义和较高的分类精度。在上述分类方法中分类精度由高到低为决策树分类>支持向量机法>最大似然法>非监督分类法。决策树分类总体分类精度为94.50%,kappa系数为0.9122。
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基于多源干旱指数的黄淮海平原干旱监测

黄淮海平原是我国重要的粮食基地,由于季风、气候等的影响,干旱频发,严重影响了粮食生产,实时监测黄淮海平原的干旱情况,对于合理制定农业政策、指导农业生产具有重要意义。基于MODIS反射率产品、温度产品和气象站点降雨数据等,采用改进归一化水指数(MNDWI)、植被健康指数(VHI)和标准化降水指数(SPI),对黄淮海平原2001~2012年干旱情况进行监测,分析其空间、季节、年际变化规律及其潜在原因,并根据结果确定3个指数的使用条件。结果发现:黄淮海平原燕山山麓和太行山山麓受西伯利亚冬季风的影响,同时由于春天植被覆盖少,水份蒸发较快,易发生春旱;农作物区在海拔25~100m之间比其他地区要干旱;12年间2003年干旱最弱。所采用遥感指数由于对水分温度敏感适用于实时监测,而气象指数SPI适用于长时间序列的干旱变化监测,亦可用于干旱预测。     

基于决策树方法的淡水沼泽湿地信息提取——以三江平原东北部为例

湿地是生态系统的重要组成部分,及时、准确地获得湿地基础信息,对湿地的动态监测、保护与可持续利用及其它领域的研究具有重要意义。以三江平原东北部沼泽湿地为例,利用分类回归树(Classification and Regression Tree,CART)算法从训练样本数据集中挖掘分类规则,集成遥感影像的光谱特征、纹理特征和地学辅助数据建立研究区湿地信息提取的决策树模型。用实测的GPS样本点对分类结果进行精度验证,并与最大似然监督分类方法(Maximum Likelihood Classification,MLC)进行对比。结果表明,基于CART的决策树分类结果的总精度和Kappa系数分别为82.65%和0.7935,分类精度较MLC监督分类方法有明显提高,是内陆淡水沼泽湿地信息提取的有效手段。     

基于ETM+图像和决策树的水体信息提取——以鄱阳湖周边区域为例

基于2000年1月27日的Landsat ETM+图像,比较并分析了鄱阳湖周边区域约1421km2范围内9种典型水体提取算法的提取结果。针对单一提取算法容易产生混淆地物的问题,根据图像的缨帽变换和新的波段组合DW=EWI×(b2+b3)/(b4+b5)构建了决策树水体提取模型。其中,使用缨帽变换中的亮度分量区分冰雪和沙地,绿度分量去除林地,湿度分量增强水体信息,使用波段组合DW进一步增强水体和其他地物的差异。2000年的ETM+图像的水体提取和2003年2月20日ETM+图像的模型验证结果表明:本文的决策树模型较好将水体与河滩、冰雪、沙地、阴影和林地等地表覆盖分离开来,弥补了当前单一水体提取指数和监督分类的不足,提取的水体更为完整、准确。     

基于改进决策树的配电网多源数据快速检索

当前,电网中含有海量的多源信息数据,但是由于数据体量大、种类多、维度高,难以实现高效有效的数据检索.因此本文根据实际电力运行系统的数据结构及多源数据库样本分析,提出了一种基于互信息的改进决策树算法作为数据挖掘内核,并提出适用于电力系统的并行处理架构,可实现多源数据的快速、有效信息检索,并有效处理实时数据.在搜索时根据代...     

基于数据区域发现的信息抽取规则生成方法

提出一种自动检测网页中数据记录结构特点并生成Web信息抽取规则的方法,以网页DOM树为基础,自动发现和分离Web数据区域所对应的DOM子树,将其分解为数据记录子树集合,综合数据记录子树的结构特点生成抽取规则。实验结果显示,该方法具有较高的抽取准确率和查全率。     

基于DOM模型扩展的Web信息提取

提出了一种基于DOM模型扩展的Web信息提取方法.将Web页面表示为DOM树结构,对DOM树结点进行语义扩展并计算其影响度因子,依据结点的影响度因子进行剪枝,进而提取Web页面信息内容.该方法不要求对网页的结构有预先认识,具有自动和通用的特点.提取结果除可以直接用于Web浏览外,还可用于互联网数据挖掘、基于主题的搜索引擎等应用中.     

TM数据预处理及东坪地区蚀变信息提取方法研究

通过用经典公式法计算大气分子散射及用水体计算气溶胶散射来对TM数据进行校正预处理。结合东坪地区蚀变矿物波谱曲线提出TM数据蚀变信息提取方法。结果表明:该方法所提取蚀变信息与已知金矿床点有很好的对应关系。比常规的比值方法提高了精确度。     

滨海盐土重金属含量高光谱遥感研究

高光谱遥感凭借其极高的光谱分辨率在获取有机质、矿物质等土壤组分定量信息的研究中表现出非凡的潜力。以如东县洋口镇为研究区,通过对土壤反射光谱的测量和同步的土壤化学分析,研究了土壤重金属Cr、Cu、Ni与土壤粘土矿物、铁锰氧化物以及碳酸盐之间的赋存关系。利用光谱一阶微分、倒数对数和连续统去除法对土壤光谱的处理,获得了土壤成分的特征波段,通过土壤重金属与土壤光谱变量的相关分析,并利用逐步回归分析方法,确立了3种重金属元素的最佳遥感模型。结果表明,研究区3种重金属与波长429 nm、470 nm、490 nm、1 430 nm、2 398 nm、2 455 nm处光谱变量具有很好的相关性,在所建立的逐步回归模型中,以一阶微分处理的模型精度最高。研究结果可以为高光谱遥感技术反演土壤重金属含量,进一步应用空间或航空遥感进行大尺度环境污染遥感、遥测信息提取和反演提供技术支撑。     

基于决策树模型的土壤性质空间推断

许多水文、生态环境和土地管理规划的决策当中,都迫切需要空间连续的土壤性质信息来提高其建模和决策的精确性和可靠性。依靠传统土壤调查技术获得的土壤图则无法满足这种需求。本研究以浙江省龙游县研究区为例,利用第二次土壤普查的土壤性质数据,生成土壤性质-环境因子空间数据库。运用决策树建模方法将土壤性质含量与一些易于广泛观测的景观属性,包括地形、地质、土地利用和遥感影像建立联系,从而将有关土壤性质含量分布的知识转入一种清楚的、定量的、与环境因子相关联的规则系统中,并以此来预测研究区土壤性质的连续空间分布。研究结果表明,所建立的决策树模型可以解释75～81%的土壤性质空间变异。     

HJ-1星多光谱影像火烧迹地信息提取研究——以百色市为例

为识别火烧迹地等地类,以广西百色市为研究区,采用HJ-1星多光谱影像数据近红外波段光谱值、林火发生前后两时相各自NDVI值以及NDVI变化值,基于先验知识和统计分析构建决策树分类模型,通过与传统最大似然分类提取结果的比较分析,表明基于多特征的决策树模型能够有效地对HJ-1星多光谱遥感数据进行火烧迹地等地类提取,在研究区并具有良好的推广性。     

南京市热岛效应及效应响应分析

利用南京市2003年TM影像,通过单窗算法提取地表温度信息,总结出南京市热岛分布状况,找出影响较广泛的热岛集聚区。并利用NDVI指数和NDBI指数分别对南京市区进行绿地和建筑用地的提取,分析南京市热岛空间分布特点以及用地各专题信息和热岛分布的相关性。结果显示,南京市区的热岛区多分布在城市下垫面为硬地面,人口或工业密集地区,并且,建筑用地内的植被对于降低地面温度比绿地更明显。     

施磷对滨海盐土无机磷组分的动态影响

采用蒋柏藩、顾益初提出的土壤无机磷组分测定方法,在50d的培养过程中对滨海盐土的各无机磷组分进行了跟踪测定。结果表明:施入盐土中的无机磷在短期内主要增加土壤中的Ca2-P和Ca8-P的含量,而对A1-P、Fe-P和O-P的影响较小;施入盐土的无机磷首先转化成Ca2-P,然后再向Ca8-P、Ca10-P、Al-P、Fe-P和O-P转化;培养过程中,水分和温度的有利条件促进了土壤微生物的活动,加强了微生物对无机磷的固定。     

新疆干旱区土地盐渍化信息提取及实证分析

对提取干旱区盐渍化信息的若干方法进行了评述,并且选取位于干旱区地带的盐渍化典型区域——阿克苏地区的库车、新和、沙雅县以及和田地区的于田县作为研究区进行实证分析。并采用同一时相的ETM 数据,运用K-T变换、比值变换以及通过NDVI指数和分类来提取信息发现效果明显。通过实证分析发现:虽然研究区都地处塔里木盆地周边地区,一个是塔北绿洲,另一个是塔南绿洲。但由于水文(盐渍化形成的关键)、气候(形成盐渍化土壤的驱动力)、地形(盐渍化土壤分布及差异的主要因素)、人类活动(盐渍化土壤形成的重要因素)等因素差异的存在,导致了盐渍化情况的差异。