自然资源学报 ›› 2019, Vol. 34 ›› Issue (4): 707-717.doi: 10.31497/zrzyxb.20190403
收稿日期:
2018-08-22
修回日期:
2019-01-17
出版日期:
2019-04-20
发布日期:
2019-04-20
作者简介:
作者简介:王瑷玲(1972- ),女,山东临沂人,博士,教授,研究方向为土地利用与评价。E-mail: ailingwang@sdau.edu.cn
基金资助:
WANG Ai-ling(), ZHANG Xiao-qian, SU Chen-chen, YU Xin-yang
Received:
2018-08-22
Revised:
2019-01-17
Online:
2019-04-20
Published:
2019-04-20
摘要:
为提高中分辨率遥感影像解译精度,本文提出面向对象影像分析(Object Based Image Analysis,OBIA)与随机森林(Random Forest,RF)结合的土地利用信息提取方法。采用Landsat 8 OLI影像,针对不同地物特点,阈值分割和多尺度分割结合创建影像对象,规则集和分类器协同分类,基于Relief F算法分别对光谱特征、纹理特征及所有特征降维筛选特征子集,并与全部特征一起应用RF建模,对龙口市进行土地利用信息提取与比较。结果表明:OBIA与RF结合提取土地利用信息,基于Relief F算法筛选纹理特征,保留完整光谱、几何、空间关系特征构建RF模型,建模错分率为0.0958,分类总体精度和Kappa系数分别为89.37%和0.872,取得较理想结果。该方法可应用于中分辨率遥感影像土地利用信息提取。
王瑷玲, 张校千, 苏晨晨, 于新洋. OBIA与RF结合的龙口市土地利用信息提取方法[J]. 自然资源学报, 2019, 34(4): 707-717.
WANG Ai-ling, ZHANG Xiao-qian, SU Chen-chen, YU Xin-yang. The extraction approach of land use information combining OBIA with RF in Longkou city[J]. JOURNAL OF NATURAL RESOURCES, 2019, 34(4): 707-717.
表2
特征变量及编号"
特征类别 | 特征变量及编号 | 合计/个 |
---|---|---|
光谱特征 | 1~9:2~6波段均值、MNDWI、NDVI、光谱最大差分Max. Diff 10~20:2~6波段方差、MNDWI方差、NDVI方差、TC 1~TC 3方差 21~23:TC 1~TC 3均值:Brightness、Wetness、Greenness | 23 |
几何特征 | 1~8:面积、边界指数、紧致度、长宽比、对称性、密度、矩形拟合度、形状指数 | 8 |
纹理特征 | 1~40:GLCM Ang. 2nd moment、GLCM Mean、GLCM Dissimilarity、GLCM Contrast、GLCM Homogeneity、GLCM Entropy、GLCM Correlation、GLCM StdDev (all dir.、0°、45°、90°、135°) 41~60:GLDV Ang. 2nd moment、GLDV Contrast、GLDV Entropy、GLDV Mean (all dir.、0°、45°、90°、135°) | 60 |
空间特征 | 1~3:5、6 波段和NDVI对象邻域的平均差分(绝对值) | 3 |
表5
分类结果混淆矩阵"
地物 类别 | 坑塘 水面 | 滩涂 | 草地 | 园地 | 耕地 | 未利用地及其他 | 林地 | 城乡建设用地 | 交通 用地 | 河流 | 水库 水面 | 未分类 | 用户 精度 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
坑塘水面 | 100 | 6.34 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2.01 | |||||||
滩涂 | 0 | 61.77 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2.69 | |||||||
草地 | 0 | 1.39 | 76.44 | 4.33 | 3.41 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 7.83 | |||||||
园地 | 0 | 0 | 18.40 | 89.57 | 3.73 | 3.83 | 2.55 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20.74 | |||||||
耕地 | 0 | 0 | 4.33 | 1.88 | 86.45 | 1.16 | 0 | 0.31 | 0 | 0 | 0 | 0 | 14.30 | |||||||
未利用地 及其他 | 0 | 22.61 | 0 | 0 | 6.41 | 75.10 | 0.76 | 2.24 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5.85 | |||||||
林地 | 0 | 1.00 | 0.31 | 3.62 | 0 | 1.43 | 96.59 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 26.93 | |||||||
城乡建设 用地 | 0 | 1.52 | 0 | 0 | 0 | 17.64 | 0 | 92.72 | 8.61 | 0 | 0 | 0 | 15.34 | |||||||
交通用地 | 0 | 4.29 | 0.52 | 0.60 | 0 | 0.84 | 0.09 | 4.73 | 91.39 | 0 | 0 | 0 | 1.89 | |||||||
河流 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 | 0 | 0 | 0.85 | |||||||
水库水面 | 0 | 1.07 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 | 0 | 1.58 | |||||||
未分类 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||||||
生产者 精度 | 100 | 61.77 | 76.44 | 89.57 | 86.45 | 75.10 | 96.59 | 92.72 | 91.39 | 100 | 100 |
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