训练样本对TM尺度小麦种植面积测量精度影响研究(Ⅱ)——样本质量对小麦测量精度的影响分析

本文以小麦为例,在构建标准训练样本数据集的基础上,引入欧式距离、马氏距离和纯度三个指标对训练样本数据进行质量评价和分等定级。然后将相同样本数量,但不同质量等级的训练样本输入到最小距离、最大似然和支持向量机三种分类器中进行影像分类和冬小麦提取,并对小麦识别结果进行分析和比较。研究结果显示:同一分类器和不同分类器对相同指标划分的不同质量等级的训练样本响应不同,对不同指标划分的相同质量等级的训练样本响应也不同;相同分类器,面积误差最小和总体像元精度最高所对应的训练样本的质量等级不一样。     

基于高分六号WFV数据的冬小麦种植面积提取

冬小麦是我国重要的粮食作物之一,准确获取冬小麦种植面积具有重要的现实意义.为探究高分六号卫星影像进行冬小麦遥感监测的可行性和精确性,本文选取甘肃省崆峒区为研究区,运用红边波段+监督分类中的支持向量机法,提取了2019年崆峒区冬小麦种植面积,并利用混淆矩阵对分类结果进行精度验证.结果表明:提取崆峒区冬小麦种植面积为150...     

基于空间抽样的农作物面积遥感测量

传统的农作物面积统计通常采用人工统计的方法,费时费力,并且精确度不高,实时性不强。为了快速、准确地获取农作物面积,本文根据实际业务需求,充分利用遥感技术,同时结合地理信息技术,与基于PPS二阶空间抽样主法提出了一套切实可行的农作物面积遥感测量方法和流程。     

基于两个独立抽样框架的农作物种植面积遥感估算方法

通过分析遥感技术在中国农作物种植面积估算中所遇到的难点 ,针对运行化的农作物遥感估产系统对主要农作物种植面积估算的需求 ,提出在农作物种植结构区划的基础上 ,采用整群抽样和样条采样技术相结合的方法 ,进行农作物种植面积估算。整群抽样技术利用遥感影像估算农作物总种植成数 ,样条采样是一种适合中国农作物种植结构特征的采样技术 ,用于调查不同农作物类别在所有播种作物中的分类成数。在中国现有的耕地数据库基础上 ,根据两次抽样获得的成数 ,计算得到具体某一种农作物类别的种植面积。最后给出了 2 0 0 3年早稻种植面积估算的实例。     

基于水体指数的密云水库面积提取及变化监测

密云水库作为北京市惟一的地表饮用水源地,监测其水面的变化可服务于政府的管理和决策。本文在分析地物光谱特征的基础上,利用TM影像的短波红外波段(TM5)和红光波段(TM3),构造了修订型归一化水体指数(RNDWI)来提取水库水面。RNDWI法能够削弱混合像元因素和山体阴影的影响,精确地提取出水陆边界,甚至可以提取出狭窄条状水体。比较RNDWI、改进归一化差异水体指数(MNDWI)及单波段法的水库水面面积提取精度,发现单波段法精度低,MNDWI法精度高,而RNDWI法精度最高。并基于RNDWI法利用TM影像监测了密云水库近二十年的水面面积动态变化,1996年时面积最大(152.306km2),近十年水库面积逐渐减少,2004年面积最小(56.632km2)。     

利用面向对象分类方法提取冬小麦种植面积的研究

应用陆地卫星TM数据和遥感图像处理软件eCognition5.0和ENVI4.3软件,以面向对象的方法和监督分类波谱角法分别提取泰安市2005年冬小麦种植面积及其分布信息。逐像素分类的结果存在"椒盐"效应,而且很难克服同物异谱、同谱异物现象,面向对象的分类方法可以有效的集成专家知识和各种辅助数据,克服逐像素分类的弊端。分类结果表明,利用面向对象的分类方法可以获得比传统的像素级分类方法更高的分类精度,为冬小麦种植面积的自动提取提供了广阔的前景。     

训练样本对TM尺度小麦种植面积测量精度影响研究（Ⅰ）——训练样本与分类方法间分类精度响应关系研究

准确的遥感农作物类型识别和种植面积统计,不仅仅取决于不同分类方法的选择,同时还要看输入分类器用以学习的训练样本数据,训练样本对分类精度的影响比分类技术本身对测量精度的影响还要大。训练样本对测量精度的影响包含样本的质量和数量两个方面。为了探讨训练样本对农作物种植面积测量精度的影响,本文以小麦为例,选择典型试验区,利用较常用的TM遥感影像,结合高分辨率SPOT数据和野外GPS数据,在构建标准训练样本和检验样本数据集的基础上,在不同训练样本量下,分别对光谱角制图、平行六面体、马氏距离、最小距离、最大似然和支持向量机6种方法进行了多次试验,并对测量结果进行了对比分析。研究结果表明:①不同样本量下6种方法10次测量的结果存在不同程度的波动,而且地块越破碎的地区波动越大,但这种波动随样本量的增加会减少,说明目前在小麦面积测量中,用单次分类的结果作为最终的提取结果的做法存在一定的随机误差,在实际的工作中,应尽可能多的获取训练样本,以提高小麦面积测量的稳定性,同时利用多次测量结果求均值的方式,来消减或者抵消测量的随机误差;②相同样本量下,各种方法测量出的全区和破碎区的小麦像元个数(总量)不一致,种植结构复杂且破碎的地区,各种方法测量出的小麦面积总量差异会更大,说明不同方法对同一地区小麦的识别能力是不同的,同种方法对于不同地区小麦的识别能力也是不一样的,但是通过分析小麦识别的产品精度和用户精度,可以判断出哪个结果最接近于真实总量。     

基于总体抽样设计的子总体作物面积遥感测量

讨论了在普遍适用的遥感与PPS抽样相结合的农作物种植面积估算方法中,基于总体抽样设计下的子总体参数的估计。该方法省去了针对子总体所需要的新的抽样体系设计及外业调查等繁重工作,分析了子总体估计量的性质。以北疆主要棉花产区沙湾县、玛纳斯县、呼图壁县为总研究区进行抽样体系设计,以沙湾县为子总体,以棉花种植面积为研究对象进行了试验。结果显示,该方法在基于总体抽样设计的条件下不仅能够有效提取农作物种植面积,而且简便易操作,反推精度达到92.5%,变异系数为0.025 27。     

基于气象卫星资料的地类面积计算方法

提出了二种用NOAA卫星数据不通过几何校正,就能快速、准确计算各地类面积的思想,同时给出了计算方法并通过实例进行了验证。     

Using a simulation analysis to evaluate the impact of crop mapping error on crop area estimation from stratified sampling

ABSTRACT

To analyze the efficiency of area estimations (i.e. estimation accuracy and variation of estimation) impacted by crop mapping error, we simulated error at eight levels for thematic maps using a stratified sampling estimation methodology. The results show that the estimation efficiency is influenced by the combination of the sample size and the error level. Evaluating the trade-offs between sample size and error level showed that reducing the crop mapping error level provides the most benefit (i.e. higher estimation efficiency). Further, sampling performance differed based on the heterogeneity of the crop area. The results demonstrated that the influence of increasing the error level on estimation efficiency is more detrimental in heterogeneous areas than in homogeneous ones. Therefore, to obtain higher estimation efficiency, a larger sample size and lower error level or both are needed, especially in heterogeneous areas. We suggest that existing land-cover maps should first be used to determine the heterogeneity of the area. The appropriate sample size for these areas then can be determined according to all three factors: heterogeneity, expected estimation efficiency, and sampling budget. Overall, extending our understanding of the impacts of crop mapping error is necessary for decision making to improve our ability to effectively estimate crop area.