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基于核主成分元胞模型的城市演化重建与预测 总被引：3，自引：1，他引：2
通过元胞自动机(CA)模拟和重建城市演化的复杂非线性过程,对于城市土地利用规划和决策具有指导意义。利用传统线性方法获取的地理CA转换规则,较难刻画城市演化的时空动力学过程。基于核主成分分析方法(KPCA),通过核函数映射,在高维特征空间下不仅能够对多重共线的空间变量进行非线性降维,且由此建立的地理元胞模型KPCA-CA参数物理意义明确,能够较好地体现城市化过程的非线性本质。基于GIS环境下自主研发的地理模拟框架SimUrban,利用该KPCA-CA模型模拟和重建了快速城市化区域上海市嘉定区1989-2006年城市演化过程,并预测了研究区2010年的城市空间格局。模拟结果显示,嘉定区城市主要沿中心区域及主干道路而扩展,体现了KPCA方法提取的前两个主成分的作用,与城市实际发展情况相符。利用混淆矩阵和面积控制精度等指标,对模拟结果进行了评价,得到总体精度为80.67%、Kappa系数为61.02%,表明模拟结果与遥感分类结果及统计结果符合程度较好;与传统基于线性方法的地理CA模型比较,KPCA-CA模型模拟结果精度更高。 相似文献
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城市作为人类栖息的主要场所,其含有丰富P源的城市绿地土壤受到人为活动的强烈影响·为了探讨亚热带不同类型城市绿地土壤全P含量的分布特征,于2010年9--12月对福州市典型城市片林与草坪土壤全P垂直分布特征进行研究,结果表明：研究区绿地40cm以上土壤全P含量平均值为0．61g·kg^-1,其中城市片林和草坪土壤全P含量平均值分别为0．64g·kg^-1和0.58g·kg^-1;人为活动直接导致不同类型城市绿地土壤全P垂直分布规律不同：不同植被类型对城市土壤全P含量影响不同．土壤的人为扰动和植被类型及其生长年龄是影响亚热带城市绿地土壤全P垂直分布规律的主要因素． 相似文献
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绿地景观作为城市生态网络中的自然要素,在缓解城市热岛、调节城市气候中发挥着极其重要的作用。以绿地景观为研究对象,基于SPOT5影像提取长春市建成区绿地景观数据,基于TM影像估算地表温度,分析城市绿地景观与地表温度的相关关系,将"植被—不透水面—土壤"模型与具有明确物理意义的线性光谱混合模型相结合估算城市地表植被覆盖度,进一步剖析绿地景观的植被覆盖对城市热环境的影响。结果表明:绿地面积与该块绿地的最低温度负相关性较大,当绿地的面积达到50 hm2之后,面积的增大会使其地表温度显著降低;生产绿地和农业用地的地表温度最低,居住绿地地表温度最高,公园绿地温度受植被状况的影响与其他类型相比更剧烈,常绿树和落叶树的降温效果更好;增加公园绿地、常绿树和落叶树的植被覆盖,对于减缓城市热岛效应具有更好的调节作用。 相似文献
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基于高光谱特征选择和RBFNN的城市植被胁迫程度监测 总被引：5，自引：4，他引：1
以Hyperion星载高光谱数据为例,基于指数提取-特征选择-分类识别-模式分析的思路,分析广州市的城市植被胁迫状况。提取与胁迫相关的高光谱植被指数,对其进行相关分析,滤除相关性很高的植被指数,利用选取的特征应用RBF(径向基函数)神经网络对城市的植被胁迫程度进行分类,对广州市受胁迫植被的空间分布及其原因进行分析。研究表明:运用特征选取和RBF神经网络可以较好的区分城市植被受胁迫的程度;城市植被受胁迫的程度与城市交通污染、人为干扰相关性比较大;受胁迫植被的强度分布呈现从城市中心向外的梯度变化,在大块绿地外围呈环状分布。 相似文献
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拟探索提高中、高分辨率遥感影像湿地分类精度的新方法,为洞庭湖湿地研究提供方法支持。通过将独立分量分析方法应用于遥感图像分类,并与主成分分析方法结果进行对比,验证其是否能有效提高湿地分类精度。结果表明,应用独立分量分析和主成分分析方法处理遥感影像,没有造成图像信息损失;Landsat5TM影像经过两种方法处理后,影像清晰度变差,但并不足以影响典型湿地类型的目视判读;SPOT5影像经过两种方法处理后,影像更加清晰。独立分量分析方法可以明显提高典型湿地类型的可分性,但对于草滩地和水田的分类仍然存在缺陷。Landsat 5TM影像经独立分量分析算法处理后,总体精度比原始影像提高11.83%,比用主成分分析方法处理后的影像精度高5.35%;SPOT 5影像经独立分量分析算法处理后,总体精度比原始影像提高10.7%,比用主成分分析方法处理后的影像精度高5.07%。独立分量分析基于高阶统计信息,不但能去除波段之间的相关性,而且可以得到分量之间相互独立的特性,增强不同湿地类型的可分离性,从而提高了信息提取的精度。 相似文献
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《湿地科学》2017,(5)
苏州太湖三山岛国家湿地公园位于太湖之中,对其进行景观健康评价可以有效评估湿地公园建设绩效,对指导湿地公园的科学性规划与建设具有重要意义。从研究区的景观数据中,提取土地利用类型面积所占比例、道路长度、不同类型坡岸长度等景观评价指标,采用F-score方法和随机森林法,对这些指标进行特征选择,并作为输入特征向量;采用主成分分析方法,分析水质评价指标,将其分为优质、良好、一般和较差4类,并作为输出分类结果。在此基础上,建立支持向量机分类评价模型;通过选择合适的核函数和核参数,实现景观健康评价。研究结果表明,苏州太湖三山岛国家湿地公园景观健康水平具有明显的空间差异性,研究区西部几乎未受到人为干扰,景观健康等级为优质;主岛的东北部位于旅游核心区域,人为干扰程度较重,景观健康等级大多属于一般和较差;主岛东南部建有人工修复湿地,明显改善了该区域的景观健康等级。在模型训练过程中,对比多项式核函数、Sigmoid核函数和高斯核函数三者的分类结果发现,高斯核函数的分类精度最高,训练集精度为90.0%,检核集精度为85.7%。在影响湿地公园景观健康因素众多、野外监测数据较少的条件下,本研究采用的支持向量机方法可以快速取得合理的评价结果,揭示湿地公园景观健康的空间差异。 相似文献
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该文旨在探讨中分辨率遥感影像的土地覆盖变化对象识别方法。首先基于植被-不透水层-土壤(VIS)模型,参考OIF指数的信息量进行对象特征指标选取,基于过分割和欠分割指数确定最优分割尺度,对两期SPOT影像进行多时相分割,然后利用卡方变换方法自动选择阈值,进行植被、不透水层、土壤和水体4种土地覆盖类型之间的变化对象识别。精度评价表明,随着对象特征指标包含信息量的不断增加,检测结果的总精度不断提高,其中对影像所有特征指标进行主成分分析并选择前3个主成分作为特征指标组合对土地覆盖变化对象进行识别的总精度最高,为93.9%,Kappa系数为0.824,证明了该方法的有效性。 相似文献
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IKONOS影像在城市绿地提取中的应用 总被引：11，自引：0，他引：11
本文以南京城市为例 ,重点讨论了基于IKONOS影像的城市绿地信息分级分类提取方法 ,通过将IKONOS多光谱数据合成 ,根据各类地物的不同光谱特征 ,采取相应的方法提取出各层信息。在此过程中 ,仔细分析地物间在IKONOS 4个波段中的光谱差异 ,非线性增强阴影区绿地的NDVI值 ,利用光谱差异分层提取、剔除信息 ,最后把各分级绿地信息合并得到整体绿地分布图。分级分类法充分考虑各类目标的不同特点 ,避免了通常单一分类方法中单纯利用光谱特征所造成的地物混分现象。 相似文献
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基于环境减灾卫星CCD数据与决策树技术的植被分类研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以内蒙古呼伦贝尔地区为例,基于遥感数据获取区域7种典型植被的NDVI时间序列曲线。在此基础之上,分析曲线趋势及其特征值,研究基于曲线差异的植被分类信息提取方法。同时,以国产环境减灾卫星CCD数据作为主要遥感数据源,提取研究区5月上旬与8月上旬两期NDVI数据及其比值,采用决策树分类方法研究得到区域30 m空间分辨率植被分类结果。经实地验证,一级类型总体分类精度为83.64%,二级类型为70.91%,其中乔木林的分类精度最高,然后是农田与草地,灌丛的分类精度相对最低。结果表明该方法能够快速、准确据提取植被分类信息,为国产环境减灾卫星CCD数据的广泛深入应用提供理论与数据支持。 相似文献
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参照《中国植被》中的植被分类体系，结合野外考察结果，建立了适合中国西北农牧交错带的植被分类体系。以覆盖研究区的多幅Landsat影像为基础，按“分层分类，逐层验证”的思路，实现了对研究区植被信息的提取。提取时，先利用完全约束的最小二乘模型对遥感影像进行混合像元分解方法，将整个研究区划分为植被区和非植被区；在植被区，基于光谱特征、纹理特征和地形特征，构建CART决策树，获得了乔木林、灌丛和草原等7种主要植被型组；在植被型组内，基于不同植被类型NDVI的季节差异特征，构建NDVI差值比值指数 (NDVI_DR)，将乔木林和灌丛区分为常绿和落叶植被型，使用温度植被干旱指数(TVDI)，将草原进一步区分为荒漠草原、典型草原和草甸草原3种类型，从而得到各个植被型的空间分布范围。经验证，最终分类的总体精度能达到79.51%，kappa系数为0.773。采用的分类方法充分利用了遥感数据既有的光谱信息和纹理信息，同时辅以地形信息。实践结果表明，分层分类和多种指标相结合的方法可以有效实现对影像跨幅的、以复杂镶嵌结构为主要特征的农牧交错带植被信息提取，精度较高，技术可行。 相似文献
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编制南北过渡带地区1∶25万和典型山地1∶5万植被类型图是南北过渡带综合科学考察的主要任务之一。以往植被类型图的编制都是采用大量的地面调查来完成的,地面调查方法虽然精确,但费时费力,并且由于自然条件的限制,地面调查往往只能覆盖较小的范围。遥感数据因为其全覆盖的优势,可以很好地弥补样方调查的局限性,但目前大范围的植被类型遥感信息提取尤其是自动提取方面仍然存在一定的困难和瓶颈。本文以1∶5万太白山植被类型图的编制为例,利用多源多时相的高分辨率遥感数据,结合地面调查数据、以往的各种比例尺的植被类型图数据和森林资源调查数据等,探讨并研究基于山地垂直带谱的中大比例尺植被类型图的遥感提取方法和制图方法。研究结果表明：① 山地植被垂直带谱可以有效地支持1∶5万山区植被类型图的遥感制图。利用太白山植被垂直带谱和1∶1万数字表面模型数据（DSM）可以生成具有垂直带谱信息的地形约束因子;将地形约束因子与多源多时相高分辨率遥感数据、地面调查数据、以往的小比例尺植被类型图数据等相结合,可以有效提取各级植被类型,从而实现中大比例尺植被类型图的编制。② 典型山地1∶5万植被类型图的遥感制图基本流程为植被型组解译→植被群系组、群系、亚群系解译→植被型、植被亚型分类,采取自上而下和自下而上相结合的分类方法来分类。本文的研究成果可以为中大比例尺植被类型图的编制提供示范和科学依据。 相似文献
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基于Sentinel-2遥感时间序列植被物候特征的盐城滨海湿地植被分类 总被引：1，自引：0，他引：1
滨海湿地是具有重要功能的特殊海陆过渡带生态系统,精准获取滨海湿地植被时空分布信息具有重要意义。传统的湿地遥感观测研究集中于高空间、高光谱分辨率影像分类,往往受限于数据成本和覆盖范围,仅适用于小区域湿地监测。Sentinel-2A/B卫星影像时空分辨率高且免费共享,为大区域滨海湿地动态监测提供了可能。本文采用2018年Sentinel-2影像,提出像元级SAVI时间序列及双Logistic植被物候特征拟合重构模型,采用随机森林算法进行盐城滨海湿地植被分类,探讨Sentinel-2遥感时间序列植被物候特征分类方法的适用性。结果显示,分类总体精度达87.61%,Kappa系数为0.8358,分类结果与湿地实况相吻合,比常规单一时相分类精度总体提高19.57%。植被判别物候特征参数可为影像数据缺失或不足的滨海湿地分类提供不同植被的判别依据。研究表明,基于像元级时间序列植被物候特征的分类方法能实现植被群落混生带的精准分类以及对“异物同谱”植被的有效区分,对大区域滨海湿地植被分类具有很好的适用性,有效提高了滨海湿地植被分类精度。 相似文献
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基于MODIS NDVI的新疆土地覆盖类型划分与潜在荒漠化区域探测 总被引：9，自引：0，他引：9
采用2002年MODIS 1km的全年NDVI时序数据对新疆及周边地区进行了土地覆盖分类,在分类的过程中重点强调了稀疏植被覆盖区域,这些区域具有潜在荒漠化的趋势。介绍了一种针对不同土地覆盖类型并能重点突出稀疏植被的分类方法,这种方法较好地综合了季节性影响因素和多变的自然条件影响因素。从16天合成的优化过的时序NDVI图像上,通过分析物候变化,可以获得较好的分类结果。将具有潜在荒漠化趋势的区域模型化研究以后,研究结果表明新疆及周边地区40万km2的土地有潜在荒漠化的趋势。由于MODIS NDVI数据覆盖范围较大,并且对植被的生长变化有较高的敏感度,所以它可以被有效地应用于监测大尺度环境变化和荒漠化进程。 相似文献
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作物高度是农田、生态等研究领域重要的一项指标,准确地获取作物高度和类别是精确估产和长势监测的必要条件。激光雷达技术能够提供精确的植被冠层结构信息,并进而获得作物冠层高度。以绿洲农田区的棉田为研究对象,通过激光雷达提取的植被垂直结构信息,估算研究区各植被类型的高度,并依据高度进行了分类。结果表明：林地、食葵、棉花和西葫芦的平均高度约为12.5 m、2.125 m、1.125 m和0.35 m,利用植被类型间的高度差异进行地物类型识别的总体精度为93%;食葵、棉花和西葫芦实测植被高度值与计算植被高度值的平均相对误差分别为-0.038%、1.35%和-4.348%,说明激光雷达提取的植被冠层结构参数可用于农田区作物的高度估算。 相似文献
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基于决策树和MODIS植被指数时间序列的中亚土地覆盖分类 总被引：7，自引：0，他引：7
利用MODIS植被指数时间序列对中亚土地覆盖类型分类进行了研究。MODIS数据时间分辨率高,时间序列数据可以表征植被生理活动的动态变化。从时间序列数据中提取植被物候信息,可以实现对不同土地覆盖类型的定量描述。MODIS数据质量信息波段,记录了研究区遥感数据质量,提供植被指数可用性、气溶胶处理、云、冰雪可能性、合成方法等信息,为植被指数时间序列噪声的去除提供一种新的方法。决策树分类结构清晰、不基于正态统计分布假设、效率高、分类精度高。分类结果与统计数据比较,两者一致性较好,精度验证总体精度95.76％,kappa系数0.9516。 相似文献
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城市地域地表温度-植被覆盖定量关系分析——以深圳市为例 总被引：33，自引：6，他引：33
地表温度-植被覆盖间的关系一直是城市热岛研究的热点之一,两者均为描述生态系统特征的重要参数。本文利用深圳市2004年的ETM+影像,基于遥感技术提取相关的下垫面类型、地表温度和植被覆盖等信息,探讨不同下垫面类型对地表温度-植被覆盖关系的影响,并结合分形维度计算方法,比较不同分辨率下地表温度、植被覆盖及其相关关系的变化。研究结果表明,植被覆盖程度与地表温度之间存在明显的负相关,并且在不同的植被覆盖程度下,地表温度-植被覆盖关系呈现分段线性关系。下垫面类型及其组合主要通过植被覆盖的分布对地表温度产生影响。而在不同空间分辨率下(30m至960m),地表温度和植被覆盖的空间变异程度均表现为先升后降,在120m的分辨率下,两者的相关程度达到最高。结果证实区域植被覆盖状况可直接影响辐射、热动力以及土壤水分等多种地表特征,从而导致地表温度分异等。 相似文献
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全球及区域模式中陆面过程的地表植被覆盖分类方法 总被引：1，自引：0，他引：1
全球和区域尺度上陆面生态系统与气候密切相关。全球和区域模式的发展对于我们认识气候与陆地生态的变化起到重要作用。在这些模型中，植被覆盖是影响大气-植被间热量、水分和CO2等交换的重要陆面参数。在分析了陆地植被覆盖分类原理基础上，介绍了目前全球不同植被覆盖分类方案，包括基于地基观测的植被分布、基于生物气候特征的分类方案（如：Holdridge的方案）；特别近年来陆面过程试验表明，各种遥感数据源（如：NOAA—AVHRR，EOS—MODIS，Landsat—TM）等为我们提供了有利的工具来监测全球植被动态，完善植被分类，并且采用高时空分辨率的全球土地覆盖状况特征，在不同时空尺度揭示植被-大气相互作用。本文分析了代表性的3种基于卫星遥感技术的陆面植被分类方案，分别是BATS（18类）、SIB（9类）、SIB2（12类）和BIOME—BGC（31类）陆地模式的植被覆盖分类方案．最后分析了目前可用于全球植被覆盖分类的新的遥感数据库。 相似文献
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戈壁分类体系与编目研究 总被引：5，自引：0，他引：5
建立统一的戈壁分类和编目体系,是进一步深入研究戈壁的理论基础,也是合理开发利用戈壁资源的前提。到目前为止,只有少量文献或著作提到戈壁或戈壁类型,关于戈壁编目的研究更鲜有报道。为了促进戈壁研究的规范化,本文在参照现有戈壁分类基础上,结合戈壁科学考察成果,根据戈壁的形成原因、地表物质组成与植被类型,分三级建立了戈壁分类体系,并对每一级每一类的戈壁特征进行了较为详细的阐述。在戈壁分类基础上,提出戈壁编目设想,以期为进一步深入开展戈壁研究奠定基础。 相似文献