空间逐步寻优数据挖掘在遥感影像分类中的应用

在遥感地学分析模型中，由于遥感信息模糊和不确定性的特点。其特征空间中的特征分布并不完全符合特定的高斯密度分布，而是分布形状各异，相互交错，用传统模型是很难获得特征的最优分布解的，而空间逐步寻优数据挖掘方法(SOMM)是在演化寻优理论的基础上，融合知识的参数化分布函数，来逐步分离特征空间，逐步降解的获得特征树状的层次结构。结合实例，用SOMM方法对遥感影像进行分类计算，并与传统的最大似然分类方法的分类结果进行了比较。     

空间逐步寻优的数据挖掘法的多波段影像分类研究

对于在特征空间中寻找特征模式,一般是通过假设分布函数一次性对样本空间进行分离的方法去试图获得特征空间的样本总体分布规律。但是由于样本集之间互相重叠或者由于离散样本相互干扰的原因,往往很难获取细节性和过程性的分布结构,而直接影响结果的精度和解释力。本文提出了空间逐步寻优的数据挖掘方法(SOMM),是在遗传算法寻优理论基础上,根据知识参数化样本分布函数,来逐步分离样本空间,获得样本空间的树状的层状分布结构;同时提出了基于SOMM的多波段遥感影像聚类模型和监督分类模型;最后对分类过程和结果进行了综合分析,通过与最大似然和BP神经网络方法相比较,认为SOMM方法在过程化、细节化、分类精度、融合领域知识等方面具有一定的优势。     

基于不确定性分析的遥感分类空间分层及评估方法

空间分层是准确度量遥感分类不确定性程度及其空间分布的基础与关键。本文提出了一种基于不确定性分析的遥感分类空间分层及评估方法,首先基于随机森林算法获取像元后验概率,确定分类不确定性度量指标;其次,采用模糊C均值进行空间分层;最后,对分层结果合理性进行定性与定量评估,并与同尺度数据产品精度评价结果及后验概率不确定性分层方法进行对比分析。以北京市顺义区Landsat 8 OLI遥感影像数据为例,研究结果表明：① 基于最大概率、模糊混淆指数和概率熵指标将顺义区分为不确定性大、中、小3层,相应的遥感数据层分类精度分别为62.28%、74.96%、79.31%;② 分类不确定性空间分层结果与度量指标大小的空间分布基本一致,错分地类图层与不确定性大层的地类空间分布基本一致;③ 遥感数据和数据产品的各层地类空间特征、层分类精度大小趋势一致,与总体分类精度相比,不确定性大层的层分类精度降低,不确定性小层的层分类精度提高;④ 与后验概率不确定性分层方法相比,本研究不确定性大层的层分类精度降低1.08%,不确定性中层提高3.58%,不确定性小层提高0.16%,q值由0.19提高到0.24,空间分异性更高。证实了研发的遥感分类不确定性空间分层结果的合理性。研究旨在提出适用于遥感分类的不确定性分层方案,用于优化遥感分类训练样本和精度评价验证样本的空间布设。     

遥感分类信息不确定性的可视化表达方法

影像分类是遥感技术的重要应用领域之一,而遥感分类信息中则存在着不确定性,如果仅仅对其进行不确定性程度上的数学度量,而忽略其在空间域和时间域上的分布特征,则很难完整准确地描述和理解遥感信息中的不确定性。从视觉感知角度表现不确定性信息是不确定性建模的重要组成部分,而利用现有的计算机可视化技术来表达遥感分类信息的不确定性则是一种直观有效的方法,可以帮助用户更加完整地理解遥感数据及其分类信息中不确定性的大小、分布、空间结构和趋势。我们将不确定性可视化技术分为静态可视化变量、动态可视化变量和特征可视化三种类型。并以我国黄河三角洲地区的Landsat 5 TM遥感影像的分类数据为例,对上述不确定性可视化技术进行讨论及分析。     

Google Earth Engine支持下的江苏省夏收作物遥感提取

江苏省是农作物种植大省,国家统计局统计数据显示,江苏省近10年冬小麦、冬油菜的总播种面积分列全国第五、第七,快速准确地获取冬小麦和冬油菜的空间分布对于该省的农业发展具有重意义。基于单机的传统遥感分类能够准确获取农作物的空间分布信息,但是耗时较长。随着地理大数据与云平台、云计算的发展,Google Earth Engine（GEE）作为一个基于云平台的全球尺度地理空间分析平台,为快速遥感分类带来了新的机遇。本文基于GEE,使用Sentinel-2数据快速提取了江苏省2017年冬小麦与冬油菜的空间分布。首先,利用GEE获得覆盖江苏省119景无云质优的Sentinel-2影像;其次,在此基础上分别计算了遥感指数、纹理特征、地形特征,并完成原始特征的构建与优化;最后,分别试验了朴素贝叶斯、支持向量机、分类回归树和随机森林4种分类器,比较了各分类器的分类精度,并提取了冬小麦与冬油菜的空间分布信息。得出以下结论：①GEE能够快速完成覆盖江苏省影像数据的去云、镶嵌、裁剪及特征构建等预处理,较本地处理具有明显优势;②J-M距离值位于前两位且大于1将特征数量从28个压缩到11个,有效压缩了原始特征空间;③光谱+纹理+地形特征组合训练,朴素贝叶斯、支持向量机、分类回归树、随机森林的平均验证精度分别为61%、87%、89%、92%。     

关键生育期冬小麦和油菜遥感分类方法

农作物空间分布的遥感识别是地理学、生态学和农学等多学科研究的前沿和热点,多源遥感数据在其中发挥着重要的作用。本研究结合冬小麦和油菜的种植及生长特点,以安徽省合肥市为研究区域,利用ZY-3、Sentinel-2和GF-1等多源遥感影像数据,以高程、坡度等数据为辅助信息,结合以多尺度分割、最邻近法和阈值法等为主要步骤的面向对象的分类方法,提取研究区合肥市冬小麦和油菜种植的空间分布信息。结合来自于GVG农情采样系统和Google Earth高分辨率影像上获得的地面验证数据进行分类精度验证,计算得到分类结果的混淆矩阵,并根据混淆矩阵数据计算出分类的总体精度为94.43%,Kappa系数为0.914。结果表明,本研究提出的方法能够有效地区分在冬小麦和油菜的混种区域里两种作物种植区域的空间分布,且这种多种策略相结合的分类方法体系,能够适用于其它区域甚至是更加大尺度上的作物分类。     

基于支持向量机的遥感图像分类方法

为了提高遥感图像分类的精度,弥补传统最大似然分类方法所固有的分类时样本不足的缺陷,提出了一种基于支持向量机、光谱特征和纹理特征相结合的遥感图像分类方法。采用ETM数据,按照其所提方法进行了具体分类实验,并将实验结果与最大似然法分类的结果进行了比较分析。结果表明,利用基于支持向量机的方法进行遥感图像分类,精度明显优于最大似然法分类的精度。利用光谱特征与纹理特征相结合进行分类比单纯运用光谱特征进行分类效果要好。     

空间分辨率与纹理特征对多光谱遥感分类的影响

多光谱遥感分类与影像空间分辨率有着密切的关系,在适宜空间分辨率影像上进行地物分类能够获得更高的精度。随着遥感影像空间分辨率的提高,纹理特征被广泛用于遥感分类,但由于不同地类空间尺度不同,纹理对不同地物分类的影响程度也有所差异。本文基于高分一号2 m全色和8 m多光谱影像融合后的高空间分辨率多光谱数据构建反射率空间序列,选用3种分类方法对序列分类,并分别计算2 m融合数据及8 m多光谱影像的纹理特征,选择特征波段与相应多光谱波段组合用以分类研究,最后计算混淆矩阵评价分类精度。研究结果表明,通过回归分析得到多光谱分类的最佳空间分辨率为5 m,与其他研究中利用全色波段分类的结论一致,这说明最佳空间分辨率的选择不受光谱信息影响;对多光谱分类精度随空间分辨率变化的变化趋势分析发现,分类精度在20~30 m分辨率范围区间内快速降低,这为多光谱遥感分类数据空间分辨率的选择提供了重要参考;此外,对光谱与纹理特征结合后不同地类分类精度的变化分析显示,加入纹理特征后,冬小麦、人工建筑、有林地和水体的分类精度在2 m分辨率下分别提高了1.49%、1.51%、4.94%、1.54%,8 m分辨率下分别提高了2.95%、10.95%、5.91%、5.14%,说明引入纹理特征有利于提高分类精度,但其对不同地物类型、不同分辨率影像的影响程度不同。     

GF-1影像和OLI影像协同土地利用模糊分类方法研究

针对高分辨率遥感数据进行土地利用类型分类时出现的“同谱异物”现象,以及中分辨率遥感数据划分土地利用类型时受空间分辨率限制产生的“混合象元”问题,本文以高分一号数据(GF-1)和Landsat-8数据(OLI)为例,提出了一种协同利用高分辨率遥感数据和中分辨率遥感数据进行土地利用类型模糊分类的方法。首先,利用主成分变换的方法分别对GF-1纹理信息和OLI光谱信息进行压缩和增强,并将增强后的纹理信息和光谱信息进行特征协同;然后,根据各地物类型的光谱、纹理特征,对特征协同数据进行60、80、100共3个尺度的分割;最后,根据地物类型间的光谱特征和纹理特征的差异,构建各地物类型的模糊逻辑隶属度函数,实现对影像土地利用类型的模糊分类。实验结果表明,主成分变换的方法有效地将研究区GF-1和OLI数据的光谱、纹理信息压缩、增强,为面向对象分类中分类特征的选取提供了一种思路;同时,本文方法成功划分了研究区土地利用类型,并获得了较高分类精度,总体分类精度达到93.52%,对其它高空间分辨率与高光谱分辨率遥感数据协同分类研究具有一定借鉴意义。     

小波变换与FCM聚类的QuickBird影像特征空间识别分析

遥感影像分类是应用遥感影像进行地学分析等其他应用的重要准备工作,它的精度将直接影响到后续的分析工作。纹理特征对于提高高分辨率遥感影像的分类精度具有重要意义,小波变换的"时-频"分析方法在遥感影像纹理分析方面有着独特的优势。本文采用QuickBird影像,利用小波分解得到影像的纹理特征,结合光谱响应值组成特征空间,再利用模糊C均值聚类方法对影像进行分类。实验结果显示:加入了纹理特征的影像分类精度有所提高,同时,同一类地物的内部均一性有所改善。小波分析对于细微纹理特征的提取效果比粗纹理要好。     

城市生活垃圾卫生填埋场的综合勘查

城市生活垃圾卫生填埋场,必须进行水文地质工程地质环境地质综合勘查.长沙市的生活垃圾卫生填埋场勘查,采用了地形测量、水工环地质综合测绘、工程物探、工程钻探、压(注、抽)水试验、原位测试及室内试验等方法手段,提交的技术成果满足了设计、施工要求.     

孢粉浓度统计法在西北土类堆积物的应用

本文以宁夏水洞沟全新统剖面为例,运用孢粉浓度统计法对我国西北地区土类堆积物进行了初步研究,并与传统的孢粉百分比统计法所得结果进行了对比。文中,运用电子计算机进行了孢粉资料整理,划分出了七个孢粉组合带,基本上符合我国北方全新世气候变化的一般规律。结果表明,两种方法所反映的古植被、古气候变化趋势基本一致。在孢粉数量丰富的情况下,孢粉浓度统计在图式上表现得更突出和明显;在孢粉数量较少时,用百分比统计法更便于说明问题。     

樊家川油田河流相储层砂体非均质模型及剩余油分布

河道砂体内部沉积结构韵律性变化和夹层的发育导致垂向上储层形成严重的非均质性,从而控制了注入水垂向上的波及体积和剩余油的分布。根据多口取心井及检查井资料,建立了各类河道砂体非均质模型,并采用检查井水洗剖面详细描述和数值模拟方法,研究了砂层内不同夹层分布及其韵律性变化所产生的非均质模型中剩余油分布规律,为该油田高含水开发后期进行井网综合调整及其剩余油挖潜提供基础。     

逻辑函数的点线化简法

对卡诺图化简逻辑函数进行了某些改进，使卡诺图化简过程简明，化简结果直观，而且扩大了卡诺图的应用范围。     

北天山东段康古尔塔格碰撞构造

塔里木板块和准噶尔板块间的康古尔塔格带是发育在北天山东部地区的晚古生代碰撞构造，本文对该碰撞造山带在形成和地质演化过程中的构造变动、岩浆作用和沉积作用做了较详细的论述，并对该碰撞构造的碰撞时代、碰撞单元和碰撞标志进行了探讨，尝试性提出了其碰撞的４个阶段．     

探索农民集体土地财产权实现途径

对农民集体土地财产权实现的难点及其在法律上、观念上、管理上、利益上等不同方面的原因进行了具体分析，从而提出了要在法律上、制度上加以完善，真正实现农民集体土地财产权的途径。     

蓝田膨润土的发现及其物化性能研究

蓝田膨润土系笔者首次发现,本文初步研究了该膨润土的成分、属性、物化性能及其地质特征等。经研究认为,蓝田膨润土属钙镁基土,是比较少见的类型;除含大量蒙脱石外,还含一定数量的有益组分——凹凸棒石和高岭石;物化性能尚好;沉积成因,具有一定的规模和应用价值,建议应进一步进行普查找矿和应用开发研究。     

地物杂波抑制器在雷达观测中的应用

本文通过对加装在713雷达上的地物杂波抑制器试验结果分析,指出:经“抑制”处理后,能快速,准确地将气象回波从地物杂波中分开来。采用分级衰减方法对比观测,气象回波损失约5分贝。 采用地物杂波图后,可以改善地物杂波抑制器性能,增大了抑制器在天气雷达组网拼图中的应用前景。     

关于气象服务产品社会属性的认识

气象服务产品是指气象服务部门“生产”的产出物。抛开产出物的自然属性，产品便具有产品性、商品性及信息性。只有把产品性、商品性与信息性统一起来，人们才能正确认识其社会属性。     

元素周期系二次周期性的探讨

元素性质的二次周期性,有别于经典的门捷列夫周期性,它以自己特有的形式出现。本文着重介绍了同族元素性质二次周期性的概念,表现形式及其有关规律,并初步探索了二次周期性与元素原子电子层结构之间的关系。