基于faeturestation軟件地表覆蓋自動(dòng)解譯方法與操作流程

基于FaetureStation軟件的

地表覆蓋自動(dòng)解譯方法與操作流程四川省第一次全國(guó)地理國(guó)情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室0302FeatureStation_GeoEX01FeatureStation_GeoEX系統(tǒng)簡(jiǎn)介FeatureStation_GeoEX系統(tǒng)特點(diǎn)FeatureStation_GeoEX地表覆蓋分類(lèi)系統(tǒng)操作一、FeatureStation_GeoEX系統(tǒng)簡(jiǎn)介地理國(guó)情要素提取與解譯系統(tǒng)是針對(duì)地理國(guó)情國(guó)情信息普查設(shè)計(jì)研制的地表覆蓋分類(lèi)數(shù)據(jù)和地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)。系統(tǒng)以遙感正射影像為基礎(chǔ)，利用收集的參考數(shù)據(jù)，采用自動(dòng)分類(lèi)與人工解譯相結(jié)合的方式，幫助用戶(hù)開(kāi)展內(nèi)業(yè)判讀與解譯，并進(jìn)行地表覆蓋分類(lèi)，生成符合地理國(guó)情普查要求的相應(yīng)數(shù)據(jù)層。一、FeatureStation_GeoEX系統(tǒng)簡(jiǎn)介系統(tǒng)包括地表覆蓋分類(lèi)和基本要素提取兩個(gè)子系統(tǒng)，提供面向?qū)ο蟮挠跋穸喑叨瓤焖俜指睢⒎诸?lèi)，基本要素信息的采編、質(zhì)檢等系列地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)生產(chǎn)功能模塊。本次培訓(xùn)主要介紹地表覆蓋分類(lèi)系統(tǒng)。一、FeatureStation_GeoEX系統(tǒng)簡(jiǎn)介地表覆蓋分類(lèi)系統(tǒng)基本要素提取系統(tǒng)0302FeatureStation_GeoEX01FeatureStation_GeoEX系統(tǒng)簡(jiǎn)介FeatureStation_GeoEX系統(tǒng)特點(diǎn)FeatureStation_GeoEX地表覆蓋分類(lèi)系統(tǒng)操作二、FeatureStation_GeoEX特點(diǎn)多尺度分割并行處理特征提取GLC樹(shù)自動(dòng)構(gòu)造規(guī)則集面向?qū)ο蠓诸?lèi)DEAB地表覆蓋分類(lèi)子系統(tǒng)FeatureStation_GeoEXC2.1地表覆蓋分類(lèi)子系統(tǒng)2.1.1多尺度分割二、FeatureStation_GeoEX特點(diǎn)這種方法綜合遙感影像的光譜特征和形狀特征，計(jì)算影像中每個(gè)波段的光譜異質(zhì)性與形狀異質(zhì)性的綜合特征值，然后根據(jù)各個(gè)波段所占的權(quán)重，計(jì)算影像所有波段的加權(quán)值，當(dāng)分割出對(duì)象的光譜和形狀綜合加權(quán)值小于某個(gè)指定的閾值時(shí)，進(jìn)行重復(fù)迭代運(yùn)算，直到所有分割對(duì)象的綜合加權(quán)值大于指定閾值即完成影像的多尺度分割操作。在進(jìn)行多尺度分割之前，需要定義一些參數(shù)，包括尺度參數(shù)、緊致度、光譜指數(shù)。尺度參數(shù)是一個(gè)抽象的詞語(yǔ)，它確定生成的目標(biāo)對(duì)象最大允許的異質(zhì)性，通過(guò)修改尺度參數(shù)，可以改變結(jié)果中的目標(biāo)對(duì)象尺寸，高的尺度參數(shù)產(chǎn)生的目標(biāo)對(duì)象（圖斑）大，低的尺度參數(shù)產(chǎn)生的目標(biāo)對(duì)象小。在滿足必要的精細(xì)的條件下盡可能使用大尺度。緊質(zhì)度的相反值是光滑度，光譜指數(shù)的相反值是形狀指數(shù)。在滿足必要的形狀標(biāo)準(zhǔn)的前提下盡可能采用光譜標(biāo)準(zhǔn)。2.1.1多尺度分割二、FeatureStation_GeoEX特點(diǎn)2.1.1多尺度分割尺度80，光譜指數(shù)0.7，緊致度0.52.1.1多尺度分割二、FeatureStation_GeoEX特點(diǎn)2.1.2并行處理影像分塊的數(shù)據(jù)分解策略，將遙感影像根據(jù)一定的分塊規(guī)則分解為若干個(gè)能夠獨(dú)立操作的影像塊，突破海量數(shù)據(jù)分割的瓶頸?；贛PI的并行分割策略，將分塊影像數(shù)據(jù)，分配給多個(gè)進(jìn)程進(jìn)行處理；每個(gè)進(jìn)程在不同的CPU核上運(yùn)行，獨(dú)立執(zhí)行分割。二、FeatureStation_GeoEX特點(diǎn)2.1.3特征提取二、FeatureStation_GeoEX特點(diǎn)特征提取是計(jì)算機(jī)視覺(jué)和圖像處理中的一個(gè)概念。它指的是使用計(jì)算機(jī)提取圖像信息，決定每個(gè)圖像的點(diǎn)是否屬于一個(gè)圖像特征。

分割決定目標(biāo)對(duì)象的大小，特征提取的結(jié)果則是賦予這些目標(biāo)對(duì)象亮度、均值、方差等特征信息，為面向?qū)ο蠓诸?lèi)后續(xù)分類(lèi)工作提供特征信息基礎(chǔ)。2.1.4GLC樹(shù)自動(dòng)構(gòu)造規(guī)則集二、FeatureStation_GeoEX特點(diǎn)基于采集樣本自動(dòng)構(gòu)建規(guī)則集，并根據(jù)閾值規(guī)則自動(dòng)調(diào)整，避免復(fù)雜的人工建立規(guī)則集過(guò)程。避免了傳統(tǒng)規(guī)則集對(duì)于不同數(shù)據(jù)源、不同時(shí)相、不同地貌普適性差的問(wèn)題。2.1.5面向?qū)ο蠓诸?lèi)二、FeatureStation_GeoEX特點(diǎn)面向?qū)ο蠓诸?lèi)首先將影像按照一定尺度分割成一個(gè)個(gè)目標(biāo)對(duì)象，然后對(duì)每一個(gè)對(duì)象封裝其光譜，形狀，紋理等特性，并且建立該對(duì)象與其相鄰對(duì)象之間的關(guān)系，進(jìn)而將一幅影像抽象成幾類(lèi)地物的信息。0302FeatureStation_GeoEX01FeatureStation_GeoEX系統(tǒng)簡(jiǎn)介FeatureStation_GeoEX系統(tǒng)特點(diǎn)FeatureStation_GeoEX地表覆蓋分類(lèi)系統(tǒng)操作三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯1新建工程與數(shù)據(jù)加載①新建工程：命名、選擇存儲(chǔ)路徑；②添加影像：選擇多光譜、全色、融合影像；③添加矢量：選擇DLG矢量文件；④虛擬融合：前期沒(méi)有進(jìn)行融合，可以使用虛擬融合。

三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯2影像分割三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯2影像分割高級(jí)分割：采樣分辨率：如果覺(jué)得分辨率太高，如航片，可以進(jìn)行重采樣，降低分辨率，降低分割斑塊的破碎程度。內(nèi)部是否細(xì)分：勾選，如房屋面內(nèi)部會(huì)按照尺度參數(shù)分割；不勾選，則參考矢量面內(nèi)部不細(xì)分。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯2影像分割批處理分割：可以添多個(gè)分割任務(wù)，最后一次性執(zhí)行；每個(gè)任務(wù)可以設(shè)置為不同的分割尺度、參考矢量也可以不一樣。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯2影像分割

基于融合影像（根據(jù)需要融合），采用多尺度分割方法，使用DLG輔助分割。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯3特征提取通過(guò)對(duì)影像數(shù)據(jù)中需要提取的不同類(lèi)別的地物進(jìn)行特征分析，選擇相應(yīng)的特征進(jìn)行自動(dòng)提取，包括地物的光譜、形狀、紋理等特征，為影像分類(lèi)提供特征信息基礎(chǔ)。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯特征提取后，在右側(cè)字段列表中，可以查看目標(biāo)對(duì)象的特征信息。3特征提取三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯4面向?qū)ο蠓诸?lèi)系統(tǒng)采用基于樣本訓(xùn)練的面向?qū)ο蠓诸?lèi)作業(yè)流程，面向?qū)ο蠓诸?lèi)集中在軟件的樣本采集、影像分類(lèi)兩大功能模塊中。樣本采集影像分類(lèi)方法多級(jí)分類(lèi)策略精度評(píng)價(jià)三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯4.1樣本采集樣本采集的方式包括三種：手動(dòng)采集樣本點(diǎn)（需激活樣本層）對(duì)隨機(jī)點(diǎn)賦樣本屬性值（需激活樣本層）第三方軟件、外業(yè)核查樣本導(dǎo)入（需激活矢量面層）三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯手動(dòng)采集樣本點(diǎn)與隨機(jī)點(diǎn)賦樣本屬性值方式，雙擊樣本層下新建的樣本層即可激活。樣本導(dǎo)入方式，雙擊矢量面層下分割出的矢量層，即可激活。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯4.1樣本采集

雙擊激活樣本層，在【分類(lèi)體系】窗口中的類(lèi)別目錄樹(shù)中雙擊目標(biāo)地類(lèi)，在影像顯示區(qū)域，單擊鼠標(biāo)左鍵即選取一個(gè)目標(biāo)地類(lèi)樣本點(diǎn)。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯4.1樣本采集在【分類(lèi)體系】區(qū)單擊地類(lèi)，可在狀態(tài)欄查看該地類(lèi)的樣本數(shù)。

在視圖區(qū)，選擇采樣點(diǎn)，在右側(cè)的【字段】列表中，采集到的樣本會(huì)在CC字段上自動(dòng)賦上相應(yīng)的類(lèi)別。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯4.1樣本采集在【樣本采集】模塊，單擊【生成隨機(jī)點(diǎn)】工具，彈出“生成隨機(jī)點(diǎn)“對(duì)話框，輸入隨機(jī)點(diǎn)數(shù)目并單擊【確定】。參照影像，利用【矢量編輯】菜單下的【類(lèi)別編輯】工具為生成的隨機(jī)點(diǎn)賦類(lèi)別。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯4.1樣本采集采集好所有樣本點(diǎn)之后，在【項(xiàng)目管理】中，需先雙擊激活矢量面層文件，然后右鍵單擊樣本層，選擇【樣本導(dǎo)入】，完成樣本數(shù)據(jù)的導(dǎo)入。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯4.2影像分類(lèi)方法通過(guò)參考DLG輔助分類(lèi)，依據(jù)地表覆蓋分類(lèi)的技術(shù)要求，按照指定字段匹配，可以確保地表覆蓋分類(lèi)的精度和效率。在【項(xiàng)目管理器】中，右鍵單擊【參考層】選擇【添加矢量參考數(shù)據(jù)】，加載已有的DLG輔助數(shù)據(jù)。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯4.2影像分類(lèi)方法使用參考矢量輔助分類(lèi)，可以先執(zhí)行批量覆蓋，然后再采集樣本、分類(lèi)。在【影像分類(lèi)】菜單下，點(diǎn)擊【批量覆蓋】工具，彈出【空間位置屬性提取賦值】對(duì)話框三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯4.3多級(jí)分類(lèi)策略依據(jù)地表覆蓋分類(lèi)技術(shù)要求，采用由易到難的逐級(jí)細(xì)分的分類(lèi)策略。如果對(duì)初始分類(lèi)結(jié)果不滿意，有混分、漏分、錯(cuò)分的現(xiàn)象，或依據(jù)分類(lèi)策略需逐級(jí)往下進(jìn)行分類(lèi)，可以重新采集需要進(jìn)行再次分類(lèi)地物的樣本對(duì)分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行多級(jí)分類(lèi)。注意：新導(dǎo)入的樣本點(diǎn)需至少包括兩類(lèi)地物。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯4.3多級(jí)分類(lèi)策略在【待分地類(lèi)】列表中選擇需要進(jìn)行再次分類(lèi)的類(lèi)別到【目標(biāo)類(lèi)別】，單擊【確定】，執(zhí)行再次分類(lèi)。初次分類(lèi)林地包含果園、耕地等，準(zhǔn)備對(duì)林地進(jìn)行細(xì)分，將園地、耕地剔除。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯4.3多級(jí)分類(lèi)策略三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯4.3多級(jí)分類(lèi)策略對(duì)混分、漏分、錯(cuò)分的地類(lèi)，有選擇的進(jìn)行重新分類(lèi)。依據(jù)分類(lèi)策略需逐級(jí)往下進(jìn)行逐級(jí)細(xì)分，達(dá)到滿意的分類(lèi)效果。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯4.4精度評(píng)價(jià)系統(tǒng)采用隨機(jī)樣本的評(píng)價(jià)方式，通過(guò)生成隨機(jī)點(diǎn)并賦予地物類(lèi)別，保證檢測(cè)點(diǎn)分布均勻，降低人為因素的干擾。（1）建立樣本層在【項(xiàng)目管理】窗口中，右鍵單擊【樣本層】選擇【新建樣本】，輸入矢量層名稱(chēng)，單擊確定，會(huì)生成一個(gè)空的矢量層用于存放隨機(jī)點(diǎn)。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯4.4精度評(píng)價(jià)（2）生成隨機(jī)點(diǎn)在【樣本采集】模塊，單擊【生成隨機(jī)點(diǎn)】工具，彈出“生成隨機(jī)點(diǎn)”對(duì)話框，輸入隨機(jī)點(diǎn)數(shù)目并單擊【確定】。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯4.4精度評(píng)價(jià)（3）隨機(jī)點(diǎn)賦類(lèi)別參照影像，利用【矢量編輯】菜單下的【類(lèi)別編輯】工具為生成的隨機(jī)點(diǎn)賦類(lèi)別。（4）導(dǎo)出“隨機(jī)點(diǎn)”文件在【項(xiàng)目管理】窗口，右鍵單擊樣本文件選擇【導(dǎo)出shp】命令，彈出【另存為】對(duì)話框，選擇保存路徑。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯4.4精度評(píng)價(jià)（5）精度評(píng)價(jià)精度評(píng)價(jià)是根據(jù)生成的隨機(jī)點(diǎn)樣本對(duì)已分類(lèi)影像的分類(lèi)精度進(jìn)行評(píng)價(jià)。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯4.4精度評(píng)價(jià)（5）精度評(píng)價(jià)①鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊【影像分類(lèi)】菜單下的【精度評(píng)價(jià)】按鈕，彈出【打開(kāi)】對(duì)話框；②選擇【生成隨機(jī)點(diǎn)】工具生成的隨機(jī)點(diǎn)樣本文件，點(diǎn)擊【打開(kāi)】按鈕；③開(kāi)始執(zhí)行“精度評(píng)價(jià)”操作，并彈出“精度評(píng)價(jià)”進(jìn)度框；④“精度評(píng)價(jià)”操作結(jié)束后，自動(dòng)彈出“精度評(píng)價(jià)”結(jié)果框，顯示分類(lèi)精度和Kappa系數(shù)。

三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯4.4精度評(píng)價(jià)三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯5分類(lèi)結(jié)果粗編輯同屬性圖斑自勱合幵、面切割、小圖斑剔除、面邊界修測(cè)等。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯①在屏幕左側(cè)【分類(lèi)體系】窗口的【地表覆蓋分類(lèi)】樹(shù)形目錄中雙擊鼠標(biāo)左鍵，選中要修改類(lèi)別的目標(biāo)地類(lèi)，或在當(dāng)前地類(lèi)的下拉菜單中選擇要修改類(lèi)別的目標(biāo)地類(lèi)；②單擊鼠標(biāo)左鍵選中要修改類(lèi)別的面對(duì)像，單擊鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)修改類(lèi)別；③反復(fù)進(jìn)行上述操作，將錯(cuò)分明顯的圖斑歸到正確地類(lèi)上。5.1類(lèi)別編輯三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動(dòng)解譯該操作主要功能是將小于圖上面積的小圖斑合并到鄰近圖斑。①點(diǎn)擊【小圖斑剔除】按鈕，啟動(dòng)【小圖斑剔除】工具；②在