遙感概論7-2.

1、第四章 遙感圖像數(shù)字處理第五節(jié) 遙感數(shù)字圖像的分類處理第五節(jié) 遙感數(shù)字圖像的分類處理 遙感分類的含義 遙感分類體系 遙感分類方法一、遙感分類的含義 利用遙感圖像進(jìn)行分類(classification),是以區(qū)分圖像中所含的多個目標(biāo)地物為目的,對每個像元或比較勻質(zhì)的像元組給出對應(yīng)其特征的名稱. 稱為分類類別(class).分類是對遙感圖像進(jìn)行分析的一種形式,是對遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行信息提取的過程,是將遙感數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息的過程.TM4，3，2土地覆蓋分類土地利用變化遙感圖像上不同水質(zhì)的表現(xiàn)二、遙感分類的體系 地面覆蓋與土地利用分類地面覆蓋與土地利用分類 地面覆蓋指地面的地物,如水體,農(nóng)作物,林地,濕地以及

2、建筑用地等. 地面覆蓋與土地利用的研究是研究人居環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要數(shù)據(jù).地表覆蓋與土地利用變化對全球環(huán)境變遷的重要表現(xiàn).（LUCC) 分類系統(tǒng)具有:互斥性、完備性、層次性二、遙感分類的體系 國內(nèi)外的不同機(jī)構(gòu)根據(jù)本領(lǐng)域的特點國內(nèi)外的不同機(jī)構(gòu)根據(jù)本領(lǐng)域的特點制定了不同分類系統(tǒng)制定了不同分類系統(tǒng) 國家土地利用詳查分類系統(tǒng) 中國資源環(huán)境宏觀調(diào)查遙感分類系統(tǒng) 遙感環(huán)境分類系統(tǒng) 美國規(guī)劃協(xié)會的土地分類系統(tǒng) 美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)的土地利用/地面覆蓋遙感分類系統(tǒng) 美國國家植被分類系統(tǒng) MODIS的地面覆蓋分類系統(tǒng)國家土地利用詳查分類系統(tǒng)國土資源部2001年土地利用分類系統(tǒng)適用于遙感資料的土地覆蓋分類系

3、統(tǒng)（美國的土地覆蓋分類系統(tǒng)）針對NOAA的分類系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境資源調(diào)查-針對TM數(shù)據(jù) 耕地，包括水田，旱地 林地，包括林地，灌木，疏林地，其他林地 草地，包括高蓋度草地，中蓋度草地，低蓋度草地 水域，包括河渠，湖泊，水庫，坑塘，冰川，永久積雪地，灘地 城鄉(xiāng)，工礦，居民用地，包括城鎮(zhèn)用地，農(nóng)村用地，工交建設(shè)用地 未利用土地，包括沙地，戈壁，鹽堿地，沼澤，裸土地，裸巖石礫石地，其他地三、分類方法(1)傳統(tǒng)分類方法:-以地物光譜的特征為依據(jù),利用統(tǒng)計模式分類,對圖像進(jìn)行分類和模式識別.包括：-監(jiān)督分類方法:先選出有代表性的區(qū)域建立訓(xùn)練區(qū)AOI作為樣本.在訓(xùn)練區(qū)建立特征參數(shù)(像元灰度值,均值,方差,協(xié)方差

4、矩陣)建立判別函數(shù),據(jù)此判別函數(shù),對整個圖像的每個像元判斷其歸屬類別 -非監(jiān)督分類: 在事先不知道訓(xùn)練區(qū)樣本的特征條件下, 根 據(jù)像元間相似度進(jìn)行歸類合并(將相似度大的像元歸為一類)(2) 其他分類方法專家分類法專家分類法:利用專家各種先驗知識,建立假設(shè)和規(guī)則,并建立類型,進(jìn)行判斷圖像像元歸屬類型.模糊分類模糊分類:處理遙感圖像中模糊不清的類別,用類別的歸屬度來區(qū)分地物的類型,定性的判別地物類型.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Network):模擬人腦神經(jīng)元細(xì)胞的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),對遙感圖像目標(biāo)地物特征抽取和選擇, 提取的過程與實現(xiàn)由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自行決定;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)可以用于

5、于學(xué)訓(xùn)練及分類類的設(shè)計.小波分析小波分析在圖像識別中的應(yīng)用:將圖像進(jìn)行多分辨率的分解,使圖像成為不同空間,不同頻率的子圖像, 然后再對圖像進(jìn)行分析.分類方法實施步驟1.明確分類的目的和需要解決的問題.2.根據(jù)研究區(qū)域收集與分析地面參考信息與有關(guān)數(shù)據(jù)。對圖像分類方法進(jìn)行比較研究,掌握各種分類方法的優(yōu)缺點,根據(jù)分類要求與圖像特征,選擇合適的算法.3.根據(jù)應(yīng)用目的及圖像數(shù)據(jù)的特征制定分類系統(tǒng),確定分類類別.4. 計算類別的統(tǒng)計特征5.確定類別的訓(xùn)練區(qū),在類別訓(xùn)練地進(jìn)行采樣,測定其特征6.對遙感圖像各像素進(jìn)行分類.7.分類數(shù)據(jù)整理,合并.8.分類文件精度檢查.對已知地區(qū)的實際數(shù)據(jù)與分類結(jié)果比較,確定分

6、類精度.9.對分類結(jié)果統(tǒng)計與檢驗.一、監(jiān)督分類 監(jiān)督分類:建立訓(xùn)練區(qū), 利用已知訓(xùn)練區(qū)(training area) 樣本建立判別函數(shù)的”于學(xué)”過程,然后根據(jù)判別函數(shù)對整個圖像進(jìn)行分類. 訓(xùn)練區(qū):用于建立判別函數(shù)的已知類別區(qū)域.在各類地物具有代表性的區(qū)域選擇. 判別函數(shù):由統(tǒng)計特征建立的判別式, 統(tǒng)計參數(shù)包括均值,方差等,不同的算法有不同的判別函數(shù).訓(xùn)練區(qū)的選擇水體植被巖石監(jiān)督分類的計算方法 常用的方法有：最小距離法、馬赫拉諾距離法、最大似然法等最小距離法特征空間中的每個點對應(yīng)著一個象元。從圖中可知，這些點分成了互相分離的幾塊，每塊對應(yīng)著不同的地物類型。要判斷一個象元屬于哪一類，只需要計算其在

7、特征空間中所對應(yīng)點距離哪一塊最近即可。 (1) 通過訓(xùn)練樣區(qū)計算分類特征參數(shù)(define signatures) (2) 評價分類特征參數(shù)( evaluate signatures) (3) 執(zhí)行監(jiān)督分類(perform supervised classification) (4) 評價分類結(jié)果(evaluate classification) (5) 分類后處理(Post classification)監(jiān)督分類的步驟:二、非監(jiān)督分類 非監(jiān)督分類是以不同地物在特征空間中類別特征差異為依據(jù)的一種無先驗知識的圖像分類。 非監(jiān)督分類選擇訓(xùn)練樣本時，并不知道它屬于哪一類地物，只是根據(jù)聚類算法自動地將光譜特征相近的象元歸為一類。非監(jiān)督分類的流程 非監(jiān)督分類又稱邊于學(xué)邊分類法，通過于學(xué)，自動將特征相近的象元歸為一類，然后將該類與其它類區(qū)分開。其操作流程如下：遙感圖像預(yù)處理分