高光谱遥感影像SVM分类中训练样本选择的研究

支持向量机(SVM)分类的关键是发现分类最优超平面及类别间隔,而混合像元比纯净像元更接近类别边界,更容易找出最优超平面。本文针对SVM分类器的特点,在高光谱数据分类中采用混合像元作为训练样本对SVM进行训练,试验表明采用类别边界上的混合像元作为训练样本是可行的,能够获得与纯净训练样本接近的分类精度,进一步验证了SVM分类对训练样本空间分布依赖度较低的特点。     

基于PCM改进算法的遥感混合像元模拟分析

混合像元的存在是影响遥感图像分类精度的主要原因,模糊分类是进行混合像元分解的重要方法,其效果的好坏取决于各像元分类后对各类别的隶属度值能否准确地反映像元的类别组成。当非监督分类中的聚类数目与实际类别数目不符,或者监督分类中训练样本存在未训练类别时,常用的模糊c-均值(FCM)方法的效果将大大降低,而可能性c-均值(PCM)方法则可以解决这个问题。该文提出了基于PCM算法的遥感图像混合像元分解方法,并用监督分类方法实例说明PCM方法的优越性。     

角度分类器与距离分类器比较研究——以盐渍土分类为例

选择理想的分类器是进行遥感图像自动分类的关键。距离分类器是以已知地物类别的亮度值作为分类基准，通过比较未知类别像元与已知类别像元亮度值间的距离进行分类。角度分类器是以光谱谱线角为分类基准，通过比较n维波段空间中未知类别像元与已知类别像元光谱角度进行分类。本通过上述两种分类器对同一遥感图像进行分类，对两种分类器的分类效果进行了比较。     

一种基于进化Agent的遥感影像亚像元定位方法

遥感影像中存在着昆合像元,软分类技术将这些像元按照一定的百分比划分为不同的地物类别,亚像元定位技术利用在每个混合像元中所获得的百分比信息,得到一个锐化后的分类影像.像元分解成不同的子像元,代表不同的地物类别成分.进化Agent技术结合一种空间邻域的假设关系,通过繁殖和扩散两种行为模式,分配给每一个亚像元一个确定的位置,从而达到定位的效果.利用合成影像和退化的真实影像进行实验,通过与传统的硬分类进行精度比较,证明进化Agent技术是一种简单易行的亚像元定位算法.     

一种光滑边界探测方法

本文给出一种较精确的光滑边界探测方法。首先对经过分类的二值图像执行生长与压缩运算以消除高斯白噪声并抽取目标粗边界;然后在粗边界内,依据一种全向梯度算子和方向信息跟踪边界元素;对这些跟踪得到边界元用一种局部比例估计算子估计各个边界像元上目标所占的比例;结合比例值和边界的前进方向信息计算边界曲线与边界像元的交点;对这些交点执行几何精纠正后用绘图机结合曲线光滑方法输出目标的光滑曲线及其面积。最后通过对模拟数据和实际图像数据的试验分析,表明本文给出的方法比以像元为单位输出的边界有更好的视觉效果,并给出更精确的边界位置与目标面积。这对于自动成图技术与图像处理技术的结合,对于遥感图像数据的直接成图输出,对于要求分像元精度量算目标面积的应用领域,对于低分辨率数字图像的大比例尺成图都有一定意义。     

结合邻域SAC-NED测度的高光谱图像分类方法

提出了一种光谱相似性测度用于高光谱图像分类方法。通过将光谱向量进行归一化处理,将计算得到的欧氏距离与光谱角余弦的值域归化到相同区间,得到光谱角余弦与欧氏距离联合测度值(SAC-NED)。在对图像像元进行分类时,以距离加权的方式将邻域像元参与中心像元SAC-NED值的计算,将像元分到SAC-NED值最大的类别。通过与其他5种常用相似性测度方法的实验结果对比表明:该算法能够提升高光谱图像分类的准确性和稳定性。     

以地块分类为核心的冬小麦种植面积遥感估算

以提高冬小麦种植面积估算精度为目标,选取种植结构复杂的都市农业区,采用QuickBird影像数字化农田地块边界,以多时相TM影像为核心数据源,以地块为基本分类单元,进行不同特征向量组合、不同分类器的冬小麦地块分类方法研究,并对比分析了基于地块分类和基于像元分类的冬小麦种植面积估算精度。研究结果表明,基于地块分类的冬小麦种植面积估算方法的总量精度和位置精度均高于像元分类;植被指数和纹理信息的引入有助于进一步提高地块分类精度;支持向量机与最大似然均能得到高达97%的总量精度和90%的位置精度,支持向量机地块分类所需的训练样本量远低于最大似然,因此支持向量机更加适合于冬小麦地块分类;冬小麦错分与漏分情况大多发生在细碎地块,其面积总量较小,而大地块错分和漏分较少,因此相对于像元分类,地块分类能在整个区域能得到较高的冬小麦位置精度和总量精度。     

结合SOM神经网络和混合像元分解的高光谱影像分类方法研究

本文对SOM神经网络算法进行改进,在标类的过程中采用3个策略加以控制,对初始产生的自组织映射图进行调整。通过改进,那些映射到可靠神经元的像素得到了很好的分类,而那些映射到不可靠神经元的像素都被作为不可分像元而提取出来。继而,从混合像元分解的角度来对这些不可分像元进行处理,按类型分解的思想确定混合像元的类别,实现对不可分像元的分类。将SOM神经网络和混合像元分解相结合的分类方法应用于高光谱图像的分类中,通过实验表明了该方法能较好地改善分类效果,提高分类精度。     

条件随机场模型约束下的遥感影像模糊C-均值聚类算法

遥感影像具有丰富的空间相关信息,而传统的基于像元光谱的聚类算法并不能将空间信息融入聚类,聚类结果往往不好。针对这一问题,本文提出了一种条件随机场模型约束下的模糊C-均值聚类算法,通过邻域像元的分类先验信息对中心像元的类别进行约束从而提取空间相关信息,基于二阶条件随机场将光谱信息和空间相关信息同时融入聚类,并使用环形置信度迭代算法得到像元分类后验概率的全局最优推测。试验证明,本文算法能够有效地保持地物的形状特征,分类精度相比传统算法有所提高。     

遥感影像像元不确定性对SVM分类结果可靠性影响研究

在遥感影像获取过程中,由于地表环境复杂,传感器参数等因素影响,影像存在不确定性.通过分析不确定性产生的原因及特征,在像元尺度上构建像元光谱多义性、灰度差异性、分类信任度3个指标来度量影像不确定性.在此基础上,利用线性回归模型分析像元不确定性对支持向量机分类结果可靠性的影响.结果表明:像元不确定性对分类可靠性有一定影响,更具体地,像元不确定性越大,影像分类的总体正确性和一致性越低,基本呈现线性递减关系;像元不确定性对分类完整度和可靠度的影响在类别和影像间存在差异,其中,耕地和林地的分类完整度和可靠度与像元不确定性的线性关系较强.     

Home range and habitat: Using platial characteristics to define urban areas from the bottom up

The spatial representation of a city is typically formed by top‐down jurisdictional boundaries. A parallel approach would be to consider representing a city based on platial characteristics, that is, a bottom‐up landscape created through individual and collectively derived representations. This study contributes to this discourse through the exploratory examination of the ecology notions of home range and habitat applied to humans in an urban context. Using spatial data collected through a WebGIS platform, we employ a spatial definition of sense of place and social capital to understand the platial nature of the city and, simultaneously, defining home range and habitat as platial notions. We found spatial variability among individual home range and habitat and the difficulty of traditional administrative boundaries to represent these areas. This research defines and presents home range and habitat to partially describe the emergent nature of platial theory and explores their operationalization at the urban level.     

胶州湾湿地时空演化遥感分析与质量评价

胶州湾湿地是山东半岛面积最大的河口海湾型湿地,对于完善青岛城市生态功能具有重要意义。通过对胶州湾区域2003,2007和2011年3个时相SPOT-5卫星遥感数据的解译,得到相应年份的分类后影像,在此基础上计算各个地物类型的面积,得到胶州湾湿地核心区、实验区和缓冲区的面积变化图表以及相应区域地物类型的组成架构和质量评价系数。分析结果表明:胶州湾湿地的面积变化与质量变化并不一致,其湿地面积呈下降趋势,湿地质量在2003~2007年呈现下降趋势,而在2007~2011年却有所回升,这是由人为因素和自然因素共同影响导致的,其中人为因素占主导。     

基于GIS技术的燃气低压管网预测分析

燃气管网及附属设施的统计分析,离不开行政区界数据,目前市区级的行政区界可通过网络地图获取,但街道级的行政区界数据大多数的网络地图并不提供。由于城市的快速发展,行政区范围在不断调整变化中,如果能获取时效性较高的街道级行政区界,会给燃气行业的科学管理带来较大的帮助。结合我公司现有纸质规划图,通过图像增强、去噪及图像分类技术提取市区及街道级行政区界数据,建立街道级燃气管网及附属设施的GIS数据库,运用克里金插值研究燃气低压管网的分布,探索GIS在燃气管网预测性分析方面的应用,为构建智慧燃气信息管理体系,提供了一种较好的解决方案。     

增城市地名数据处理与分析

基于1∶500地形图、1∶2 000地形图、1∶2 000影像图、行政村人口与自然村布点图等数据与其他地名相关资料,对2009年全增城1∶2 000 DLG上的地名数据进行整合、对比,按照《增城数据库管理系统建库标准》要求,提取增城市城乡规划局所需的各级地名数据,并分类、赋代码、赋属性、检查建库。     

Determining and Mapping Eco-Cultural Subregions Using GIS and Simos Procedure

Immovable cultural properties constituting cultural heritage centre upon regions that have the level of natural features required for basic human needs. Such regions constitute a space with characteristics of an eco-cultural subregion and they do not have any administrative or geographical boundaries. Aims of this study are to introduce the concept of eco-cultural subregion, which is the holistic expression of natural features together with cultural heritage, to the literature; to present a method in identifying geographical boundaries of subregions; and to formulate a classification system. The research was conducted in the Phrygian Valley, which is one of the most important centres of ancient Phrygians in Western Anatolia, using a method based on GIS-MCDM (Geographic Information System-Multiple Criteria Decision Making). The selected MCDM technique was Simos Procedure. Natural features and cultural heritage were considered together and the entire Phrygian Valley was approached as both an ecological and a cultural region. Ecological features were analysed using 7 main and 17 subfactors, while cultural heritage was analysed using 2 main factors and 15 subfactors. Simos Procedure was employed in the assignment of weight for main factors and subfactors. First 17 ecological subregions with similar characteristics under 4 levels were identified. Considering their cultural heritage values, a classification system was formulated and eco-cultural subregions were expressed in level/degree in this system. In consequence of this procedure boundaries of eco-cultural subregions were drawn and mapped. This classification also enabled to identify the concept of eco-cultural subregion which is not found in the literature. It is expected that eco-cultural subregions will provide to discuss ecological features and cultural heritage holistically in conservation and planning studies.     

基于GIS的精细化格点预报平台设计与实现——以青岛市为例

针对目前天气预报发展需求,本文提出了精细化格点天气预报。不同于传统的站点天气预报,精细化格点预报平台是进行图像交互及编辑订正的平台,核心功能模块包括格点数据下载及解析、可视化显示、图形编辑订正和预报产品输出。目前,精细化天气预报平台已经应用于青岛市海洋气象服务平台,经过不断地改进,预报精度由原先的9 km提高到了现在的3 km,实现了青岛地区的24 h气象预报以及数据订正,减少了气象服务人员的工作量。     

青岛地理信息资源共享平台设计与实现

在数字城市的地理信息资源建设方面,面临着多源异构、数字化程度低和共享程度低等困难,因而阻碍了数字城市的发展。按照数据标准规范的制定、数据库的构建到共享平台开发的流程,梳理了各环节的研究内容和采用的关键技术,设计并实现了青岛地理信息资源共享平台（QGSP）,实现了地理信息资源的分布式存储和集中式管理目的,提高了信息资源的共享能力。研究成果对其他城市的信息化建设工作具有借鉴意义。     

青岛开发区土地利用/土地覆盖变化分析

土地利用/土地覆盖变化研究是全球环境变化和可持续发展的热点问题。本文利用青岛开发区1995、2000、2004年三幅Landsat TM影像及辅助数据,对该地区10年间的土地利用/土地覆盖变化进行分析研究,并对分析结果作出评价,结果表明青岛市开发区的城市化进程在不断加快,建筑用地在增加,耕地和林地被建筑用地占用比较突出     

基于移动道路测量技术的城市管理部件数据采集

阐述了移动道路测量系统技术原理和作业流程,进行了部件数据采集,实现了数字化城市管理部件的一种全新的数据采集方法。     

城市应急联动系统设计与实现

城市应急联动系统是城市应急体系建设的重要基础。以青岛应急联动系统为例，论述了目前城市应急联动系统中主要业务模式及流程，分析了青岛市应急联动系统的模块架构，阐述了地理信息系统中的空间分析功能与决策支持功能在城市应急联动系统设计开发中的应用。