GIS辅助下的基于知识的遥感影像分类方法研究——以土地覆盖/土地利用类型为例

提高计算机遥感影像的分类精度，是遥感应用中研究的主要问题之一。作者以规则的形式表示遥感影像解译知识，使用ＴＭ影像数据和ＤＥＭ、坡度、土地利用图等地理辅助数据，从遥感影像处理／地理数据／专家知识一体化的角度出发，使用基于知识的方法进行了研究，改善了分类精度。实例研究证明了方法的正确性。     

GIS辅助下的Bayes法遥感影像分类

介绍了Bayes分类器 ,提出了从GIS空间数据库中挖掘知识用以辅助进行遥感影像分类的方法。文中以规则的形式表示遥感影像的解译知识 ,并使用其它地理辅助数据 ,从遥感影像处理、地理辅助数据、专家知识一体化的角度出发 ,使用基于知识的方法进行了分类研究 ,改善了分类精度。实验表明这是一种较好的分类方法。     

GIS辅助下的Bayes法遥感影像分类

介绍了Bayes分类器,提出了从GIS空间数据库中挖掘知识用以辅助进行遥感影像分类的方法.文中以规则的形式表示遥感影像的解译知识,并使用其它地理辅助数据,从遥感影像处理、地理辅助数据、专家知识一体化的角度出发,使用基于知识的方法进行了分类研究,改善了分类精度.实验表明这是一种较好的分类方法.     

基于GIS和神经网络的森林植被分类

本文综述了国际遥感分类研究,使用Landsat7 ETM＋遥感数据和地理辅助数据,应用BP神经网络方法,将莽汉山林场作为研究区进行了遥感影像的分类研究。比较了BP神经网络分类与最大似然、简单和复杂非监督分类法之间的类型与数量精度。BP神经网络分类的总类型精度是70.5%,总数量精度为84.65%,KAPPA系数是0.6455。结果说明BP神经网络的分类质量优于其他方法,其总的类型精度与其他三种分类方法相比分别增加了10.5%、32%和33%,总的质量精度增加了5.3%。因此,辅以地理参考数据的BP神经网络分类可以作为一种有效的分类方法。     

基于分类规则挖掘的遥感影像分类研究

分析了目前遥感影像的统计分类、神经网络分类及基于符号知识的逻辑推理分类方法的优缺点.以GIS为平台,构建了多源空间数据库,将数据挖掘的思想和方法引入遥感影像分类中,提出了面向分类规则挖掘的遥感影像分类框架.针对遥感光谱数据及其他空间数据的特点,定义了连续属性样本分类概念和分割点评价指标,提出了一种新的连续属性样本分类规则挖掘算法.选择一个试验区,采用该算法分别对遥感光谱数据、遥感光谱和DEM数据相结合的数据进行分类规则挖掘、遥感影像分类和分类精度比较.结果表明：（1）该算法具有较高的分类精度;（2）加入DEM等与分类相关的其他空间数据可以提高遥感影像的分类精度.通过挖掘分类规则进行遥感影像分类,扩展了基于知识的逻辑推理分类方法中知识获取渠道,提高了分类规则获取的智能化程度.新的连续属性样本分类规则挖掘算法,扩展了归纳学习算法对连续属性样本分类的适应性.     

基于面向对象与规则的Sentinel-2A影像土地覆被分类——以江西省都昌县为例

土地覆被作为地表自然和人工建造物的综合体，是开展土地科学相关研究的重要基础，在遥感大数据背景下，准确、快速、自动化进行土地覆被提取技术一直是遥感研究中的重点。本文基于eCognition软件，采用面向对象的多尺度分割法，综合考虑地物在遥感影像上的光谱、形状和纹理特征，建立多种地物提取规则。通过模糊函数、支持向量机（SVM）和阈值法对研究区的土地覆被进行分类提取，并与研究区的FROM-GLC10数据和土地利用变更数据进行了对比分析。结果表明：①研究区土地覆被分类的总体精度为97%，Kappa系数为0.96，分类精度较高；②基于10 m分辨率影像，综合使用形状、纹理、光谱信息对于道路的提取具有较好的效果，道路提取Kappa系数为0.84；③分类结果在面积和空间分布上都优于FROM-GLC10数据，与研究区实际土地变更数据保持较好的一致性。基于面向对象与规则的分类方法提取地物能够有效利用多种遥感影像特征，分类精度高，对于处理高分辨率遥感数据具有很好的优势。     

耦合知识图谱和深度学习的新一代遥感影像解译范式

在遥感大数据时代,遥感影像智能解译是挖掘遥感大数据价值并推动若干重大应用的关键技术,如何将知识推理和数据学习两类解译方法有机联合已成为遥感大数据智能处理的重要研究趋势。由此提出了面向遥感影像解译的遥感领域知识图谱构建与进化方法,建立了顾及遥感成像机理和地理学知识的遥感领域知识图谱。在遥感领域知识图谱支撑下,以零样本遥感影像场景分类、可解释遥感影像语义分割以及大幅面遥感影像场景图生成3个典型的遥感影像解译任务为例,研究了耦合知识图谱和深度学习的新一代遥感影像解译范式。在零样本遥感影像场景分类实验中,所提方法在不同的可见类/不可见类比例和不同的语义表示下,都明显优于其他方法;在可解释遥感影像语义分割实验中,知识推理与深度学习的联合方法取得了最好的分类结果;在大幅面遥感影像场景图生成实验中,知识图谱引导的方法精度明显高于基准的频率统计方法。遥感知识图谱推理与深度数据学习的融合可以有效提升遥感影像的解译性能。     

基于GIS的中国东北植被综合分类研究

ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ由于运行周期短、覆盖范围大、成本低、波段宽等特点,目前正越来越广泛地受到人们的普遍关注。在大尺度、中尺度植被遥感上,ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ具有陆地卫星无法比拟的优势,但在另一方面,ＮＯＡＡＡＶＨＲＲ也存在分辨率低、数据变形较大和几何畸变较严重等问题。这样,在应用ＮＯＡＡＡＶＨＲＲ数据进行大区域植被制图时,植被分类的精度仍待提高。本文从理论上探讨了将地理信息系统提供的地理数据与遥感数据复合的可行性;尝试在ＧＩＳ环境下,将气温、降水、高程３个影响区域植被覆盖的主要指标,按一定的地面网格系统和数学模式进行量化,生成数字地学影像,并使之与经过优化、压缩处理的ＮＯＡＡＡＶＨＲＲ数据进行复合,对复合后的综合影像进行监督分类。分类结果显示,与传统的应用最大似然分类方法对单一遥感图像分类相比,该综合分类方法分类精度提高了１８．３％,该研究方法改变了遥感影像的单一信息结构;丰富了图像的信息含量;完成了地理数据的数字传输、处理、存储及影像化显示。     

综合非光谱信息的荒漠化土地CART分类

用遥感手段对荒漠化进行监测是当前荒漠化研究的热点问题,传统的荒漠化遥感信息自动提取方法是基于光谱特征的图像分割,受多种因素的影响,分类精度的提高遇到瓶颈,因此基于知识的分类方法应运而生。CART是一种非参数化的分类与回归方法,在用于遥感影像自动分类时,可以方便地应用多源知识,提高分类精度。本文在分析了CART方法原理的基础上,针对荒漠化地区各种地物的特点,将包括地物光谱知识、纹理知识、植被盖度等在内的多种知识融入CART模型,克服了单纯利用光谱特征进行分类的不足,取得了85.94%的精度。     

基于知识的遥感影像模糊分类方法

介绍了目前遥感影像分类的常用方法,提出了一种基于知识的信息提取的遥感影像模糊分类方法。采用GIS数据辅助进行遥感影像模糊法分类,从GIS数据库中提取一定数量的样本信息或挖掘知识形成规则,进行样本的训练学习或辅助进行分类判定。提高了分类的效率和精度,是对模糊分类方法一次有效改进。     

基于多尺度影像分割的面向对象城市土地覆被分类研究——以马来西亚吉隆坡市城市中心区为例

城市受人类活动影响比较大,结构组成比较复杂,对该区域进行分类研究存在一些问题。甚高分辨率遥感影像,以其丰富的细节信息为城市土地覆被分类研究提供了可能。本文结合使用甚高分辨率QuickBird遥感影像和激光扫描LIDAR数据,论述了利用多尺度、多变量影像分割的面向对象的分类技术对马来西亚基隆坡市城市中心区的土地覆被分类研究。针对特定地物选择合适的影像分割特征和分割尺度、按照合理的提取顺序逐步进行城市土地覆被信息提取。在建筑物的提取过程中构建了归一化数字表面模型nDSM,使用成员函数将建筑物信息提取出来。精度评价结果表明,利用该方法得到了理想的城市土地覆被分类结果,其分类总精度从常规面向对象分类方法的83.04%上升到88.52%,其中建筑物生产精度从60.27%增加到93.91%。     

基于知识的遥感影像模糊分类方法

介绍了目前遥感影像分类的常用方法, 提出了一种基于知识的信息提取的遥感影像模糊分类方法.采用GIS数据辅助进行遥感影像模糊法分类,从GIS数据库中提取一定数量的样本信息或挖掘知识形成规则,进行样本的训练学习或辅助进行分类判定.提高了分类的效率和精度,是对模糊分类方法一次有效改进.     

Landsat TM数据不同辐射校正方法对土地覆盖遥感分类的影响

本文主要是探索Landsat TM数据不同辐射校正方法对土地覆盖遥感分类的影响。介绍了使用的3种不同辐射校正方法(ATCOR3、FLAASH以及查找表)和两种分类算法。在分类实验部分,根据样本的地理坐标在3景校正影像中分别采集训练样本并训练各自的分类器,并交叉用于其他辐射校正影像的土地覆盖遥感分类。实验结果表明:(1)用于分类器训练的样本采集自待分类影像时的分类精度明显高于采集自其他影像的分类精度;(2)3种辐射校正影像的分类结果存在差异,其中使用ATCOR3和FLAASH方法校正后影像的分类结果有更相近的精度;(3)辐射校正对分类类别的影响不同,其中对森林类型影响最大,对裸地等其他类别影响相对较小。     

面向对象和规则的高分辨率影像分类研究

随着航天遥感技术的发展,遥感数据的空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率极大提高,高效解译并处理海量的、具有空间几何信息和纹理信息的地物高分辨率遥感影像数据已成为遥感领域研究的重点与难点。对此,本文提出一种面向对象和规则的遥感影像数据的分类提取方法,即通过发现和挖掘高分辨率影像丰富的光谱和空间特征知识,建立影像对象多层次网络分割分类结构,实现对遥感影像准确快速的地物分类和精度评价。以藏南地区WorldView-2影像数据为试验研究对象,采用面向对象和规则的影像分类方法进行验证试验,即综合采用均值方差法、最大面积法、精度比较法进行分析,选择3种最佳分割尺度建立多层次影像对象网络层次结构进行影像分类试验。结果表明,采用面向对象规则分类方法对高分辨率影像进行分类,能使高分辨率影像分类结果近似于目视判读的结果,分类精度更高。面向对象规则分类法的综合精度和Kappa系数分别为97.38%、0.967 3;与面向对象SVM法相比,分别高出6.23%、0.078;与面向对象KNN法相比,分别高出7.96%、0.099 6。建筑物的提取精度、用户精度分别比面向对象SVM法高出18.39%、3.98%,比面向对象KNN法高出21.27%、14.97%。     

地理信息系统支持下的山区遥感影像决策树分类

山区遥感影像分类是遥感研究的一大难题。本文利用一种决策树生成算法（C 4.5算法）自动提取知识，基于知识建立决策树用于山区影像分类，并结合研究区土地利用类型与DEM空间统计关系的先验知识，在GIS空间分析的基础上进行影像分类的后处理。与传统的最大似然法分类结果相比，该方法极大地改善了山区地表覆被分类的精度，得到试验区较为可靠的遥感分类图像。     

高分辨率遥感影像智能解译研究进展与趋势

遥感影像解译是一个不断发展的研究方向,随着日新月异的遥感应用需求、高分辨率遥感数据的快速发展、地理知识的日积月累、以及人工智能技术的发展,亟需发展自动化、智能化的遥感影像解译技术。本文针对遥感影像智能解译,首先从遥感影像解译单元、分类方法、解译认知3个方面阐述遥感影像解译的研究进展,然后提出了面向地理场景的 “地理知识图谱构建—深度学习模型构建—地理知识图谱与深度学习模型协同的遥感影像语义分类”遥感影像智能解译总体框架,并给出初步试验成果,最后对智能解译的重要发展趋势予以展望,以期拓展遥感影像智能解译研究的思路与方法,提高遥感影像智能解译的精细程度和智能化水平,使智能解译具备地理空间理解能力,推动“数据—信息—知识—智能”的深度转化。     

Kohonen神经网络在遥感影像分类中的应用研究

根据Kohonen网的生物学基础 ,基本结构和学习算法 ,提出了解决遥感影像分类的途径。依据实验区土地利用类别的光谱特征 ,采用主成分分析对遥感影像进行预处理 ,结合地理辅助数据的量化输入训练出Kohonen自组织图后对融合有地理辅助数据的影像进行土地利用分类 ,并与BP网和最大似然法分类结果进行分析比较。结果表明 ,地理辅助数据的参与对提高Kohonen网影像分类精度具有意义     

郑州市土地利用／土地覆盖动态变化研究

利用地面统计数据和陆地卫星影像数据，分析了郑州市土地利用／土地覆盖的现状，研究了遥感影像提取土地利用／土地覆盖信息的机理，建立了适宜郑州市遥感影像判读的解译标志，结合两个不同时期的地面数据和影像数据，分析了郑州市十几年来土地利用的动态变化情况及存在的问题，指出了今后土地利用的方向。     

土地利用遥感信息提取关键技术探讨

针对传统土地利用解译技术的局限性,通过深入分析地物光谱特征,采用光谱角分类技术对一级地类进行分类,再根据光谱角影像和二级地类光谱特征构建分类规则,进行二级地类分类的分类方法。使用该方法对遥感影像进行遥感解译,并与监督分类中的最大似然法分类结果进行分类精度比较,结果表明,该方法的分类精度明显优于最大似然法分类,面积精度和空间精度都有明显提高,可以作为复杂地类的分类方法。     

基于RS和GIS技术的吉林省西部典型区域土地盐碱化动态监测研究

以遥感影像数据为主要数据源,在GIS技术支撑下,以白城市大安市叉干镇为研究区,基于Landsat遥感影像的数据,通过监督分类与决策树分类相结合的方法进行数据提取,并参考第一次全国地理国情普查数据的结果,对其从1997—2017年的土地盐碱化进程进行了变化监测与分析,为在大区域范围中进行土地盐碱化变化监测提供了可以复制执行的方法及可靠的实例。