SPOT卫星影像居民地信息自动提取的决策树方法研究   总被引：49，自引：3，他引：49  

赵萍  冯学智  林广发 《遥感学报》2003,7(4):309-315

以南京市江宁县为研究区域，首先分析了该区域居民地的影像特征，然后研究了居民地及其背景地物在SPOT—4(Ⅺ)卫星影像4个波段上的光谱特征，并由此探讨了它们在光谱特征上的可分性。研究发现，除道路在光谱特征上与居民地差异不大而难以完全分开外，其它背影地物均可以依据各波段亮度值的大小关系或适当的阈值与居民地分开。但道路和居民地在形状上存在明显差异，因此可以利用形状指数的差异加以去除。最后分析建立了基于光谱特征和形状特征的简单决策树模型，对研究区域居民地信息进行了提取并对结果进行了精度评价。结果表明，该方法的总体提取效果较好，特别是对于面积大于10000m^2的城镇和集村。其提取精度与通常的监督分类方法相比有了很大的提高，只是在水际交界处和道路两侧有误判现象。因此，利用该模型可以将背景地物类型复杂的江南地区的城镇和集村居民地自动提取出来，并且模型受时相影响较小，只是在域值大小上会存在一些差异。  相似文献   

基于MODIS数据的决策树分类方法研究与应用   总被引：23，自引：0，他引：23  

刘勇洪  牛铮  王长耀 《遥感学报》2005,9(4):405-412

介绍了目前国际上流行的两种决策树算法———CART算法与C4·5算法,并引入了两种机器学习领域里的分类新技术———boosting和bagging技术,为探究这些决策树分类算法与新技术在遥感影像分类方面的潜力,以中国华北地区MODIS250m分辨率影像进行了土地覆盖决策树分类试验与分析。研究结果表明决策树在满足充分训练样本的条件下,相对于传统方法如最大似然法(MLC)能明显提高分类精度,而在样本量不足下决策树分类表现差于MLC;并发现在单一决策树生成中,分类回归树CART算法表现较C4·5算法具有分类精度和树结构优势,分类精度的提高取决于树结构的合理构建与剪枝处理;另外在决策树CART中引入boosting技术,能明显提高那些较难识别类别的分类准确率18·5%到25·6%。  相似文献   

像元信息分解和决策树相结合的影像分类方法   总被引：7，自引：1，他引：6  

刘小平  彭晓鹃  艾彬 《地理与地理信息科学》2004,20(6):35-39

该文提出了一种基于像元信息分解和决策树相结合的遥感自动分类方法。选择广州市番禺区作为研究区。用像元信息分解和多变量决策树法把TM影像分为水体、植被、水泥地、土壤4种基本组分,分离成4类树枝;分别以4种基本地物组分作为分类掩膜,采用BP神经网络分类、形状指数提取、光谱特征提取等复合方法进行分枝,并开展野外遥感调查,以提高和验证分类精度。结果表明：该方法保证了分枝时地物的纯洁度,有效地避免了地物提取时多余信息的干扰和影响,提高了分类精度。结合实地调查数据与最大似然分类算法进行对比实验,表明该模型比最大似然总体分类精度高16％。  相似文献   

贝塞尔曲线在虚拟森林景观单树几何模型构建中的应用   总被引：10，自引：0，他引：10  

石松於其之  陈崇成朱泉锋 《地球信息科学学报》2004,6(3):90-93

虚拟景观模型的生成,需要对实际景观进行抽象和简化。树几何模型和数字高程模型(DEM)是构成虚拟森林景观的两大要素。而树几何模型的构建又是林业GIS三维可视化的基础。在树几何建模中,树干及树枝形状的可视化表达具有突出意义。由于实际树种的复杂性,在计算机中建树模型,通常采用基于过程建模的方式,而这将面临用户如何对模型进行交互式控制的问题：参数太少,不足以描述树形态特征,而参数太多,则模型难以生成和理解。为了解决这个问题,我们引进贝塞尔(Bezier)曲线这种基于控制点的自由曲线来描述树木中的树干以及树枝形状,利用对曲线控制点的变动来控制曲线的形状,进而生成形态各异的树形状,对此,我们基于ActiveX技术生成Bezier曲线控件。结果表明,该方法能够表示多种形状的树干与树枝,具有操作简捷、计算速度快,可视化效果良好的优点。  相似文献   

基于镁铁-超镁铁岩中单斜辉石主量元素含量的决策树集成算法对比     

孙建鹍  杜雪亮  章宝月  王龙  金维浚  张旗  罗熊  朱月琴 《地质通报》2019,38(12):1981-1991

依靠岩浆构造环境的地球化学成分认识岩浆形成过程是岩石地球化学中的重要应用。当前利用岩石地球化学成分判别构造环境的工作还不够深入。用4种基于决策树的机器学习方法对来自全球新生代洋岛玄武岩(OIB)、岛弧玄武岩(IAB)及大洋中脊玄武岩(MORB)等镁铁-超镁铁岩中单斜辉石的13种主量元素构成数据集进行了岩浆构造环境判别和主要特征排序。通过对比4种基于决策树的机器学习方法,验证了树类算法对于地球化学成分识别问题的有效性,并总结出4种方法在处理岩浆构造环境判别问题时的优劣:决策树算法判别过程更易于理解,但是其准确率欠佳;boosting算法中的AdaBoost和GBDT对于岩浆构造环境的鉴别准确度较高,但构造过程复杂;bagging集成算法随机森林在权衡性能和模型可理解性时不失为一个良好的选择。此外,还通过4种算法的特征重要性排序得出Cr_2O_3,TFeO,TiO_2,FeO和Al_2O_3是进行岩浆构造环境判别的重要成分。  相似文献   

基于决策树特征提取的支持向量机在岩性分类中的应用     

韩启迪  张小桐  申维 《吉林大学学报(地球科学版)》2019,49(2):611-620

由于支持向量机属于黑箱模型,因此在进行模型学习时无法直接对特征进行选择,而决策树模型在递归创建的过程中自身具有一定的特征选择能力。针对岩性分类问题,本文将决策树和支持向量机结合,通过决策树的建立,在考虑特征重要性的前提下,利用树节点的高度对特征进行提取,并将具有更高分类能力的特征送入支持向量机进行岩性分类。结果表明:通过决策树的特征提取,减少了支持向量机模型的输入特征,从而有效控制了模型的复杂度,使得模型更加稳定并具有更高的分类精度,测试集精度能够提升10%以上。  相似文献   

Genealogical concordance,comparative species delimitation,and the specific status of the Caspian pipefish Syngnathus caspius (Teleostei: Syngnathidae)     

Fatah Zarei  Hamid Reza Esmaeili  Keyvan Abbasi  Golnaz Sayyadzadeh  Soheil Eagderi  Brian W. Coad 《Marine Ecology》2021,42(1):e12624

To evaluate the specific validity of the Caspian pipefish Syngnathus caspius, we used a comparative molecular species delimitation method on a COI barcode library of Syngnathus, as well as principles of genealogical concordance. Comparative species delimitation allowed us to delineate putative species without a priori assignment of individuals to nominal species, while genealogical concordance extended our species delimitation results to multiple genes, multiple codistributed species, and comparisons with biogeographic evidence. All species delimitation analyses including two topology‐based, one network‐based, and one distance‐based analysis showed genetically isolated lineages of pipefish in the Black and Caspian Sea, corresponding to S. abaster and S. caspius, respectively. Mean evolutionary divergence between the two lineages (0.029) was within the range separating species of Syngnathus (0.024–0.217). The interclade/intraclade ratio of variation was comparable to the operational criterion of divergence between clades greater or equal to 10 × the level within clades to recognize separate species. Our argument on taxonomic validity of S. caspius is also supported by the principles of genealogical concordance as a conceptual basis for recognition of biological species. As a second objective, using a limited number of S. caspius specimens from two semi‐confined water bodies along the Caspian Sea south coastal zone (i.e., Anzali Wetland in the west and Gorgan Bay in the east), we searched for a possible matrilineal structure. The retrieved phylogeographic pattern was characterized by a shallow genealogy and lineage distributions varied, most probably caused by low to modest contemporary gene flow between populations of S. caspius across the southern Caspian Sea that are linked tightly through history.  相似文献   

Exploring the stemflow dynamics and driving factors at both inter- and intra-event scales in a typical subtropical deciduous forest     

Haixia Zhang  Congsheng Fu  Aimin Liao  Can Zhang  Jiufu Liu  Niu Wang  Bin He 《水文研究》2021,35(3):e14091

Numerous efforts have been made to understand stemflow dynamics under different types of vegetation at the inter-event scale, but few studies have explored the stemflow characteristics and corresponding influencing factors at the intra-event scale. An in-depth investigation of the inter- and intra-event dynamics of stemflow is important for understanding the ecohydrological processes in forest ecosystems. In this study, stemflow volume (F_V), stemflow funnelling ratio (F_R), and stemflow ratio (F_%) from Quercus acutissima and Broussonetia papyrifera trees were measured at both inter- and intra-event scales in a subtropical deciduous forest, and the driving factors, including tree species and meteorological factors were further explored. Specifically, the F_V, F_R and F_% of Q. acutissima (52.3 L, 47.2, 9.6%) were lower than those of B. papyrifera (85.1 L, 91.2, 12.4%). The effect of tree species on F_V and F_% was more obvious under low intensity rainfall types. At the inter-event scale, F_V had a strong positive linear correlation with rainfall amount (G_P) and event duration (D_E) for both tree species, whereas F_R and F_% had a positive logarithmic correlation with G_P and D_E only under high-intensity, short-duration rainfall type. F_R and F_% were mainly affected by wind speed and the maximum 30-min rainfall intensity under low-intensity, long-duration rainfall type. At the intra-event scale, for both tree species, the mean lag time between the start of rainfall and stemflow was the shortest under high-intensity, short-duration rainfall type, while the mean duration and amount of stemflow after rain cessation were the greatest under high-amount, long-duration rainfall type. The relationship between stemflow intensity and rainfall intensity at the 5-min interval scale also depended greatly on rainfall type. These findings can help clarify stemflow dynamics and driving factors at both inter- and intra-event scales, and also provide abundant data and parameters for ecohydrological simulations in subtropical forests.  相似文献   

传统聚落景观基因的地理信息特征及其理解     

胡最 《地球信息科学学报》2020,22(5):1083-1094

传统聚落是民族传统文化遗产的重要组成部分,对社会经济和文化建设具有重要的价值。针对现有研究缺乏探讨传统聚落景观基因（简称景观基因）蕴藏的地理信息特征及理解方法,论文从以下方面开展了深入分析：① 地理信息包含了语义描述、几何形态、属性特征、维度、时空框架、尺度、要素相互关系（空间关联）、演化过程（存在状态）等属性;② 景观基因是一种特殊的文化因子,蕴含着丰富的哲理,是认识传统聚落特征的分析方法,也是文化符号的集合;③ 景观基因包含了空间定位、载体特征、历史与文化特征等丰富的地理信息。根据前述分析结果,论文从符号化、数据挖掘、谱系分析与空间格局制图等途径系统地探讨了景观基因地理信息特征的理解方法。论文认为：在地理时空大数据与地理服务日益深化发展的背景下,结合GIS原理探讨景观基因的地理信息特征对于延伸地理信息科学的内涵,深化传统聚落的地学认识,促进人文GIS的发展具有积极的意义,今后应该继续加强相关方法探索。  相似文献   

城镇-农业-生态空间划定的多情景模拟     

柯新利  肖邦勇  郑伟伟  马艳春  李红艳 《地球信息科学学报》2020,22(3):580-591

城镇-农业-生态空间划定(简称"三区"划定)是国土空间规划的核心内容,对于科学合理地规划、利用有限的国土资源具有重要的意义。已有研究主要根据区域内土地利用与社会经济发展现状构建指标体系进行"三区"划定,较少将未来土地利用变化纳入"三区"划定过程中,使得划定结果在指导实践过程中缺乏前瞻性。针对这一问题,本文提出一种基于土地利用情景模拟,结合指标体系评价与决策树特征挖掘的"三区"划定方法,并以武汉市2015年土地利用现状为基础,在土地利用变化情景模拟的基础上进行"三区"划定。通过对比,验证了本文提出方法的合理性。研究发现:①不同情景下的"三区"空间在规模、空间分布上具有明显差异,将未来土地利用变化纳入"三区"划定过程中确有必要;②不同土地利用情景下"三区"空间的差异主要出现在三类空间的交界区域,这些区域是国土空间规划应该关注的重点区域。  相似文献