高分遥感图像植被信息提取算法设
- 格式:pptx
- 大小:838.72 KB
- 文档页数:19
高分一号遥感卫星数据林地信息快速提取方法的研究周日平【摘要】不同类型的林地具有不同的反射率特征,由此计算获得林地识别与分类的归一化植被指数(NDVI).NDVI可参与对高分一号遥感图像的监督分类:首先根据图像光谱特征及NDVI参数,在ENVI专业图像处理平台上,选择各类林地的典型样本区,进行计算机自动信息提取,获得每个像素点属于某类林地的相似度信息,然后结合纹理、形状、空间关系等特征,利用聚类分析和迭代运算等综合处理方法,快速得到具有实用性的专题分类矢量结果.该方法光照度相对较弱的阴坡和薄云覆盖下的林地分类识别效果也比较好.通过对光谱角填图法、马氏最小距离法、最大似然法等监督分类的结果进行比较,认为采用光谱角填图法提取高分一号卫星原始数据的林地矢量信息精度最高.【期刊名称】《中国煤炭地质》【年(卷),期】2019(031)002【总页数】5页(P72-76)【关键词】植被指数;波谱特征;林地信息;光谱角填图法【作者】周日平【作者单位】中煤地质集团大地高科北京 100075【正文语种】中文【中图分类】P6270 引言自20世纪70年代,遥感技术开始应用于国土资源调查中,此后随着遥感技术系统的快速发展,尤其是高分辨率和多光谱遥感卫星影像的出现,人们能够及时获取所需要的空间基础信息和各种地物信息。
充分利用卫星遥感动态的、周期性的对地观测数据,逐步实现地学专题信息的自动获取,既是GIS中数据采集自动化研究的一个方向,也是遥感信息定量化的一个方面。
实现图像解译的自动化与高精度定量化,是遥感应用领域发展的要求,也是当前遥感发展的前沿[1]。
遥感成像是从多到少的映射,是个确定过程,而影像解译是从少到多的映射,是个不确定过程[2]。
目前对卫星影像分割技术的研究远远滞后于卫星成像技术的发展,数据处理速度远跟不上遥感卫星获取数据的节奏,各种自然资源信息快速矢量化是一项艰巨的工作[3]。
获取大面积矢量化专题信息,传统的遥感图像分类方法主要依赖于人机交互目视解译,依靠经验手工拾取边界。
第33卷第3期2008年5月测绘科学Sc i ence o f Survey ing and M app i ngV o l 33N o 3M ay作者简介:温兴平(1970- , 男, 山西兴县人, 在读博士, 高级工程师, 研究方向为定量遥感、遥感影像的大气校正。
E -m a i:l w fxyp @sohu co m收稿日期:2007-01-22基金项目:本研究由国土资源大调查(从高光谱遥感影像提取植被信息温兴平, 胡光道, 杨晓峰( 中国地质大学数学地质遥感地质研究所, 武汉 430074; 地质过程与矿产资源国家重点实验室, 武汉 430074; 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 南京210044摘要遥感可以快速有效地监测大面积植被的种类、特性、长势等各类信息。
高光谱遥感数据因其特有的高光谱分辨率特性使其在植被生态环境领域具有极大的应用潜力。
植被信息作为生态环境评价的重要参数对区域生态环境的监测和建设具有重要的意义。
本文基于云南省鹤庆县北衙的高光谱遥感数据用SAM 方法对植被信息进行了提取, 参考光谱使用ASD 光谱辐射仪采集的植被光谱曲线。
文中对高光谱遥感影像的辐射定标和大气校正进行了研究, 针对影响光谱辐射仪采集的主要因素采取了相应的措施, 并对光谱曲线分类及参考光谱曲线的选取进行了研究。
将选取出的参考光谱曲线与大气校正后的遥感影像进行S AM 匹配提取出植被信息, 经过与实地调查资料比较并计算总体精度和kappa 系数, 计算结果达到预期精度。
最后将分类结果转换为矢量图, 经过投影转换为大地坐标后制作出北衙植被分布图。
关键词高光谱遥感; 植被信息; SAM; 提取中图分类号 TP75 文献标识码 A 文章编号 1009-2307(2008 03-0066-03DO I :10 3771/j issn 1009-2307 2008 03 0221 引言遥感技术提取植被信息已经有很长的历史, 遥感可以快速有效地监测大面积植被的种类、特性、长势等各类信息。
2007年12月第5卷第6期地理空间信息GEOSPATIALINFORMATIONDec.,2007Vol.5,No.6遥感影像植被信息提取方法研究及思考张海霞,卞正富(中国矿业大学环境与测绘学院,徐州江苏221008)摘要:从植被光谱特征出发,对植被信息提取的方法和现状进行了综述,其中主要介绍了几种具有代表性的植被提取方法,如:植被指数提取法、NDVI与波段合成法、HIS融合法、分级分类提取法、基于知识库提取法等,对各种方法的原理、特点、优势与限制进行了分析、对比、思考,并展望了下一步研究方向。
关键词:遥感影像;植被信息提取;光谱特征;波段Method for Vegetation Information Extractionfrom Remote Sensing ImagesZHANG Haixia,BIAN Zhengfu(SchoolofEnvironmentScienceandSpatialInformatics,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou,221008,China)Abstract:Basedonthespectralcharactersofvegetation,thispaperattemptstoanalyzethemethodsandac-tualityofvegetationinformationextraction,particularlydiscussesseveraltypicalmethods,suchasVeg-etationIndex,NDVIcombinedwithbands,HIS,HierarchicalClassificationTechnicalExtractionandKnowledge-basedVegetationExtractionmethods,togetherwiththeirprinciples,effects,functionsandlimitedcon-ditions.Finally,summaryandprospectaredescribed,inordertogiveguidancetopracticalwork.Keywords:remotesensingimage;vegetationinformationextraction;spectralcharacteristics;prospects植被调查是遥感的重要应用领域。
植被信息遥感提取是一种利用遥感技术来获取地表植被信息的方法。
这种方法通过卫星或无人机拍摄地表图像,然后利用图像处理技术和计算机视觉技术,提取出植被的特征信息,如植被覆盖率、植被类型、植被生长状态等。
以下是植被信息遥感提取的基本方法:
1. 图像获取:使用卫星或无人机拍摄地表图像,获取不同分辨率、不同光谱特性的图像数据。
这些图像数据可以提供丰富的植被信息,为后续的植被信息提取提供基础。
2. 图像预处理:对获取的图像进行预处理,包括去噪、增强、裁剪等操作,以提高图像的质量和可读性,为后续的植被信息提取提供更好的基础。
3. 特征提取:利用图像处理技术和计算机视觉技术,从图像中提取植被的特征信息。
常用的特征包括植被覆盖率、植被类型、植被生长状态等。
这些特征可以通过不同的算法和方法进行提取,如基于光谱特征的方法、基于纹理特征的方法、基于机器学习的方法等。
4. 分类识别:将提取的特征进行分类识别,确定植被的类型和生长状态。
常用的分类方法包括监督学习、非监督学习等。
通过对图像中的植被进行分类,可以得到各种植被的信息,如草地的面积、森林的覆盖率等。
5. 结果评估:对植被信息提取的结果进行评估,以确保提取结果的准确性和可靠性。
评估的方法包括人工目视检查、统计分析等。
评估结果可以用于优化植被信息提取的方法和算法,提高结果的准确性和可靠性。
总的来说,植被信息遥感提取是一种综合利用遥感技术、图像处理技术和计算机视觉技术的方法,可以快速、准确地获取地表植被的信息。
这种方法在农业、林业、环境监测等领域具有广泛的应用价值。
高分辨率遥感影像信息提取方法综述王伟超;邹维宝【摘要】感知地物信息最直接的载体就是遥感影像,从遥感影像中提取地形地物等专题信息是当前遥感技术面临的一个迫在眉睫的问题.遥感影像的空间分辨率伴随着遥感技术的飞速发展从公里级发展到厘米级,同时遥感影像所包含的信息正越来越丰富化.高空间分辨率遥感影像具有数据量极大、数据复杂以及尺度依赖的特点,使得高空间分辨率的遥感影像的数据处理以及影像信息提取具有一定的难度,面临一些急需解决的问题.文中介绍了高分辨率遥感影像信息提取的国内外研究现状和趋势,分析了几种遥感影像的分类方法,指出了面向对象的遥感影像信息提取的技术及高分辨率遥感影像的多尺度分割,并指出了国内外在遥感影像信息提取技术方面的不足和迫切需要解决的问题.【期刊名称】《北京测绘》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】5页(P1-5)【关键词】高分辨率遥感影像;信息提取;面向对象的遥感影像信息提取;多尺度分割【作者】王伟超;邹维宝【作者单位】长安大学地测学院,陕西西安710054;长安大学地测学院,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】P237经过三十年的发展,空间遥感技术具有巨大的进步,已经形成对地高空间分辨率与高时间分辨率的观测能力。
在监测全球变化、区域变化、环境变化等民用方面以及军用方面,高分辨率遥感影像技术都具有非常重大的应用价值。
由于其自身辐射特点,虽然高分辨率遥感图像的空间分辨率一般在5m以内,但仍存在混合像元。
现有的遥感解译算法大体可以分为基于像元分类方法和面向对象的影响分析方法。
前者适用于中、低空间分辨率影像信息提取,后者适用于处理高空间分辨率影像数据。
由于像元分类方法提取遥感信息是一种建立在像素的统计特征基础上的信息提取方法,它所利用的地物形状、几何信息非常少,这直接导致了这种方法具有较低的分类效果和精度,而且比较依赖解译人员,从而更加迫切的需要一种能够更快速、自动提取高分辨率遥感影像信息的方法,在此背景下面向对象的影像分析方法应运而生。
植被覆盖度估算方法植被覆盖度估算方法植被覆盖度估算是为了评估一个区域或地点的植被覆盖程度,常用于生态环境研究、林业资源管理、土地利用规划等领域。
本文将介绍几种常用的植被覆盖度估算方法。
1. 监测图像分类法•监测图像分类法是利用遥感图像进行植被覆盖度估算的常见方法。
•首先,从卫星或无人机获取高分辨率的遥感图像。
•然后,利用图像分类算法(如最大似然法、支持向量机等)将图像分成不同的类别,包括植被和非植被。
•最后,计算植被覆盖度的比例,可以通过像元数、面积比例等指标进行量化。
2. 样地调查法•样地调查法是一种在野外进行的实地调查方法,适用于小范围的植被覆盖度估算。
•首先,在研究区域内选择一定数量的样地,通常为正方形或长方形的固定面积。
•然后,对每个样地内的植被进行详细调查,记录不同植被类型的面积、高度、覆盖度等信息。
•最后,根据样地的统计数据计算整个研究区域的植被覆盖度,可以通过平均值或加权平均值等方式计算。
3. 植被指数法•植被指数法是利用遥感图像中的植被指数进行植被覆盖度估算的方法。
•植被指数是通过计算遥感图像中不同波段(如红、近红外)的比值或差值获得的。
•通过植被指数,可以较为准确地反映植被的生长状况和覆盖度。
•常用的植被指数包括归一化植被指数(NDVI)、差值植被指数(DVI)、综合植被指数(EVI)等。
4. 模型模拟法•模型模拟法是利用数学或计算机模型模拟植被覆盖度的方法。
•常用的模型包括植被生长模型、碳循环模型等。
•通过收集气象数据、土壤数据等相关资料,输入到模型中进行模拟,得到植被覆盖度的估算结果。
•模型模拟法可以考虑多个因素的影响,并提供一种数值化、可重复性的估算方法。
5. 光谱混合法•光谱混合法是利用遥感图像中的光谱信息进行植被覆盖度估算的方法。
•遥感图像中的每个像元通常包含多种地物的光谱信息,通过光谱混合分析,可以将不同地物的贡献进行分离。
•通过对植被和非植被的光谱特性进行分析,可以计算植被覆盖度的比例。
landsat8植被提取步骤-回复Landsat 8植被提取步骤:第一步:数据获取与准备Landsat 8是美国国家航空航天局(NASA)和美国地质调查局(USGS)联合运营的一颗卫星,它搭载了一台名为Operational Land Imager (OLI)的传感器,可以提供高空间分辨率和多光谱信息的遥感数据。
要进行植被提取,首先需要获取Landsat 8的遥感影像数据。
这些数据可以从USGS 的遥感数据分发网站下载。
下载到数据后,还需要对其进行一些预处理以准备后续的植被提取分析。
预处理步骤通常包括校正、大气校正和辐射校正。
这些校正步骤旨在消除不同波段之间的辐射差异和大气干扰,以确保准确的植被提取结果。
第二步:选择植被指标植被指标是通过遥感数据计算得出的数值,用于衡量植被的生长状况和覆盖程度。
在Landsat 8数据中,常用的植被指标有Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)和Enhanced Vegetation Index (EVI)。
选择合适的植被指标是提取植被信息的关键步骤。
NDVI是其中一种广泛使用的植被指标,计算公式为:(NIR - R) / (NIR + R),其中NIR代表近红外波段的反射值,R代表红光波段的反射值。
NDVI的取值范围为-1到1,数值越高代表植被覆盖度越高。
EVI是在NDVI基础上进行改进的植被指标,能够更好地消除大气干扰和土壤背景噪声。
计算公式为:EVI = 2.5 * (NIR - R) / (NIR + 6 * R - 7.5 * B + 1),其中B代表蓝光波段的反射值。
EVI的取值范围也为-1到1,数值越高代表植被覆盖度越高。
根据研究目的和数据特点,选择适合的植被指标进行后续的分析和提取。
第三步:获取植被提取结果在得到合适的植被指标后,可以使用不同的方法来提取植被信息。
常用的方法包括阈值分割、土地覆盖分类和机器学习算法。
高光谱遥感图像的特征提取和分类算法探究遥感技术已经成为了现代地球科学中不可或缺的一部分,这种技术通过对地球表面的各种信息进行多波段、多角度、多时相的采集和处理,可以形成一系列高分辨率遥感图像。
其中,高光谱遥感图像是一种获取地表物质高光谱信息的遥感技术,这种技术可以获取大量的物质光谱信息,为我们研究地球科学和环境变化提供了重要的数据来源。
在高光谱遥感图像中,物质对不同波长的电磁辐射的反射和吸收的不同程度是其与众不同的特性。
由于不同的物质对不同波段的辐射产生的反应不同,固有光谱和在远距离上的高光谱遥感图像可以很好地区分不同物质。
在高光谱遥感图像研究中,特征提取和分类算法是研究的两个重要方面。
因此,本篇文章将探讨高光谱遥感图像的特征提取和分类算法的研究进展和应用现状。
一、特征提取在高光谱遥感图像中,特征提取是一项至关重要的技术。
特征提取的主要任务是将高光谱遥感图像中每个像元的光谱信息转化成低维空间的特征,以减少信息冗余和处理量,同时保留物体空间分布和分类信息。
常用的特征提取方法包括如下几种。
1. 主成分分析(PCA)PCA是一种线性变换的方法,可以将高维空间中的数据降维到低维度的特征空间。
在高光谱遥感图像中,PCA方法可以对数据矩阵进行特征值分解,得到协方差矩阵的主特征向量。
这些主成分可以描述遥感图像的大部分空间信息,对于多波段数据的降维处理非常有效。
2. 独立成分分析(ICA)ICA是一种非线性变换的方法,可以将遥感图像中的光谱信息进行分离和隔离,从而得到更加明确的光谱信息。
在高光谱遥感图像中,ICA可以对数据矩阵进行特征值分解,找到可以独立分离的成分。
这些成分可以帮助我们更好地理解高光谱遥感图像中的光谱结构,并提高物体检测和分类的准确率。
3. 小波变换(WT)WT是一种非平稳信号的频域分析方法,可以用于多尺度分析和特征提取。
在高光谱遥感图像中,WT可以将数据矩阵分解为一组小波系数,这些系数可以反映不同尺度下的物体信息。
基于遥感数据的植被信息提取摘要:植被具有保障土壤水分、巩固土壤硬度、防止沙尘暴、保存地下水等功能,所以研究植被是个非常重要的课题。
本文研究遥感影像中植被信息的提取,以池州市Lanstand8遥感影像为主要数据源,通过ENVI波段运算对池州市遥感影像利用NDVI,SAVI,FV植被覆盖度进行植被指数的提取,在NDVI方法中阈值为0.3时提取信息最完整的,在SAVI方法中阈值为5.69时提取信息最完整的,在FV植被覆盖度阈值方法为0.4时提取信息最完整的,可以得出SAVI方法与监督分类结果最为吻合。
关键字:植被;NDVI;SAVI;监督分类1引言植被在生态系统中发挥着非常重要的作用,是生态系统的重要组成部分。
研究植被覆盖情况可以得到生态系统中重要基础数据,在建立监测模型中和实际运用中往往都需要提取植被信息,植被不仅在实际生产生活发挥着非常重要的作用,而且在地理科学研究中起到不可或缺的作用,因此提取研究植被信息是十分重要的课题。
2遥感数据植被信息提取基本理论2.1植被及其相关地物的光谱特性(1)植被与土壤反射光谱影响土壤光谱曲线的变化主要的是土壤中的颗粒大小情况,基本上都是从5%或10%增加到40%,在一定波长范围内反射率值一直增加,植被的反射率值是先增加后减少,土壤光谱曲线和植被存在明显的区别。
(2)植被与水体的反射光谱在一般看来水体的反射率值比较低,基本上在10%左右,而且反射率值随着波长的增加逐渐减小,最后趋于0。
2.2遥感数据植被提取方法(1)基于NDVI植被信息提取Rouse在1974年使用了归一化差异植被指数,这种方法可以应用在研究植被生长状态和提取影像中需要的信息(如植被)等方面,NDVI计算公式可表达为:NDVI =(R近-R红 )/(R近+R红)式中R近表示原始影像中的近红外波段即band5,R红表示原始影像中的红波段即band4,NDVI的取值在-1到1之间。
(2)基于植被覆盖度的植被信息提取植被在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比是植被覆盖度的意思,植被覆盖度主要应用于气候、植被变化、水土保持等方面,植被覆盖度的公式表示为:FV= (NDVI – NDVI小)/ ( NDVI大– NDVI小)式中NDVI表示NDVI图像,NDVI小表示NDVI图像中的最小值,NDVI大表示NDVI图像中的最大值。
浅谈高分辨率遥感影像在小区域绿地信息提取中的应用研究摘要:高分辨率遥感影像是绿地信息提取的主要数据源。
本文以IKONOS 影像为数据源,综合运用测绘、遥感技术,以Erdas Imagine软件为研究平台,以山东农业大学北校区为实验区,运用非监督分类、监督分类以及目视解译等方法对影像中的绿地信息进行提取,通过精度分析对比,探索出对小区域绿地信息提取的理想方法,为区域绿化提供信息支撑。
关键词:高分辨率;遥感影像;信息提取;绿地;绿化Abstract: The high resolution remote sensing image is the main data sources for collecting green space information. Regarding IKONOS images as data sources, by comprehensively using surveying and mapping, remote sensing technology, applying the Erdas Imagine software as the study platform, making the north campus of Shandong Agricultural University as the study area, using the methods of unsupervised classification, supervised classification and visual interpreting to collect the green space information from image, through the precision analysis contrast, this paper explores ideal methods to collect green space information of the resident area, providing information support for resideng area afforesting.Keywords: high resolution; remote sensing image; information collecting; green space; afforesting中图分类号: S731.1 文献标识码:A文章编号:一引言快速准确摸清城市绿地现状及绿化水平,是正确评价城市绿地及其生态效益,科学建立和有效管理城市绿地的工作基础[1]。