岩溶石漠化信息遥感提取方法研究现状及展望

通过回顾相关研究成果,总结岩溶石漠化信息遥感提取方法的研究现状,探讨了人机交互解译法、比值增强法、监督分类法、基于光谱特征的自动分类法、基于时间序列的分类法、基于专家经验分类法、面向对象的分类法的优点和不足,结合实践工作,笔者认为从改进遥感增强模型、改进野外实测基岩裸露率的方法、加强人机交互解译这三方面着手,能建立更科学的岩溶石漠化信息遥感提取模型。     

漓江流域近15年遥感植被覆盖度f_(veg)变化特征

为研究漓江流域近15年植被覆盖度变化情况,以1991、2000、2006年3个时相的TM/ETM+影像为基础,采用基于归一化植被指数(NDVI)的像元二分模型对漓江流域植被覆盖度进行估算,分析了植被覆盖度时空变化特征;结合研究区地质数据,进一步分析地质条件对植被覆盖度的影响。结果表明:①受气候和人类活动的影响,1991—2000年漓江流域植被覆盖度有所增加,表现为高和较高植被覆盖区面积增加,中度、较低和低植被覆盖区面积减少;2000—2006年漓江流域植被覆盖度略有降低,表现为高植被覆盖区面积减少,较高和中度植被覆盖区增加,较低和低植被覆盖区面积减少;②由于地质条件的影响,非岩溶区的平均植被覆盖度高于岩溶区,两者的变化趋势与流域整体变化基本一致;③从空间分布上看,1991—2006年漓江流域植被覆盖度的变化较显著。     

桂林海洋岩溶区植被覆盖度的多时相遥感预估模型

植被覆盖度的演变规律是喀斯特地区石漠化程度量化的特征指标之一,其宏观分布与变化趋势是认识环境变化的重要参数。以桂林海洋岩溶试验区2000、2001、2006、2008及2009年5个时相的Landsat遥感影像为动态分析源,针对陡升陡降的地形地貌特征,提出了修正NDVI的二分模型,估算出对应年份的植被覆盖度分别为0.223 39、0.278 77、0.353 664、0.368 54、0.373 96;根据植被覆盖度值建立了相应的决策树分类模型并划分出5个等级,研究区的植被2000年为中—低覆盖级,2009年为中—高覆盖级,以提取的实验数据建立的遥感快速植被覆盖度定量估算预测模型与研究区的实测结果符合。根据预测模型对未来环境的演变进行了相应的预估分析,植被覆盖度在逐年提升并直至达到稳定的饱和值。     

基于RS和GIS的云南石林县石漠化时空变化特征分析

为探究云南石林县岩溶地区石漠化的时空变化特征, 运用基于RS和GIS的Landsat TM/ OLI 遥感影像数据解译3个时像的石漠化信息, 选取变化方式、变化方向等从时间和空间上揭示石林县2008-2018 年间的石漠化转移变化过程, 结果为: (1)空间上, 潜在和轻度石漠化分布范围最广, 强度、极强度石漠化主要分布在西街口镇东北部、鹿阜街道东部及圭山镇西南部; (2时间上, 2008、2013 和2018 年石漠化面积占全县总国土面积的比例分别为19. 98%、23. 58%和20. 19%, 呈先增加后减少的趋势, 石漠化恶化得到 遏制; (3)变化方式以单变方式为主, 其次是返变方式, 渐变方式最少; (4)变化方向上, 3 个研究时段内已石漠化类型中转移最显著的分别是轻度-中度石漠化、轻度-潜在石漠化和中度-轻度石漠化, 中度及以下石漠化呈现变化速率快并且转移面积多的特点。石漠化改善和恶化同时存在, 恶化面积逐渐少,2008-2013 年石漠化恶化明显, 2013-2018 年石漠化改善明显, 变化面积呈金字塔状并且与变化等级成反比关系。2008-2018 年间石林县石漠化总体变化速度呈放缓趋势。     

基于RS和GIS的岩溶石漠化与大气降雨关系——以贵州省典型岩溶石漠化地区为例

以贵州省典型岩溶石漠化地区为例,采用不同时相的TM多光谱数据和19个基准地面气象观测站及自动站1999—2013年的逐日降雨数据为数据源,以遥感(RS)、地理信息系统(GIS)为技术手段和平台,1999—2013年的年均降雨量和年暴雨频率为评价因子,运用地统计学和空间信息分析方法分析岩溶石漠化与大气降雨的关系。结果表明:降雨(非暴雨)是加剧岩溶石漠化进程的因素之一,也是减缓岩溶石漠化进程的重要因素;暴雨加速了岩溶石漠化的演化进程,对岩溶石漠化的恢复起反作用。     

基于遥感的县域土地利用时空变化分析——以江苏省丰县为例

利用1994年、2000年和2005年3期卫星遥感TM/ETM 图像,采用监督分类和目视解译相结合的方法,提取出江苏省丰县3个时相的土地利用信息,在此基础上定量分析该县土地利用类型的动态变化和土地利用类型的转移趋向.结果表明,在1994-2005年间,建设用地和林地面积持续增加,未利用地和耕地面积持续减少,水体面积先增加后减少,园地面积则呈现出先减少后增加的态势.主要的土地利用变化类型是耕地转化为建设用地.     

新邵县岩溶地区石漠化综合治理试点初报

为科学实施新邵县岩溶地区石漠化综合治理试点工程,通过阐述该县石漠化现状,对本地区石漠化的成因与发育特征进行了初步剖析.该县在石漠化治理中,采取以小流域为单元,相应开展了植被恢复工程和小型水利水保配套工程区域综合治理试点,从技术思路、工程措施、营林措施、生物措施、农耕措施等方面具体实施;通过对以往治理石漠化和本次试点经验...     

滇东南岩溶山区地质环境特性遥感探测分析

云南地处我国西南边陲,是全国岩溶分布最广和石漠化严重省区之一,石漠化面积在不断扩张,生态环境在逐步恶化,亟需采用遥感技术对石漠化进行快速监测。在野外实地调查的基础上,通过遥感技术对滇东南岩溶山区的岩溶地貌、区域断裂构造及岩性分布等地质环境特性进行探测与分析,剖析了研究区岩溶石漠化与地质环境的相互关系——岩溶地貌类型与石漠化程度有明显的相关性,严重石漠化现象多发生于峰丛洼地与峰林洼地,无石漠化与潜在石漠化区域多处于岩溶山地、岩溶槽谷与岩溶平原,在岩溶丘陵与岩溶盆地中存在一些轻度和中度石漠化现象;区域断裂构造对石漠化的发育空间与分布区域有重要影响,石漠化严重的区域主要集中于红河断裂、开远—丘北断裂与广南—富宁断裂包围的区域,在小江断裂和弥勒—罗平断裂中间地区也存在着一些连片状的石漠化区域,小江断裂以西的地区多为无石漠化区域;岩性类型对石漠化的空间分布格局起着显著的控制作用,无石漠化与潜在石漠化多分布于非碳酸盐岩地区,石漠化主要集中于碳酸盐岩地区,在纯灰岩地区石漠化现象严重,多为强度和中度石漠化区。     

张集矿区GIS数据库的RS更新

对比张集矿井2000年和2007年CBERS图像,计算归一化植被指数NDVI并结合目视判读和计算机非监督分类方法,提取矿区开采塌陷和新建工业广场、公路、铁路等空间要素信息。在ArcGIS9.0平台下从原始数据库中提取各种土地利用类型要素,分别与矿区开采塌陷要素进行叠加分析,得出开采塌陷影响各种类型土地范围和准确影响面积结果,并结合遥感图像,对原数据库内矢量要素进行匹配调整,完成对张集矿区GIS数据库的更新。     

喀斯特石漠化遥感信息增强与监测技术

应用遥感动态监测的基本理论和方法,从遥感数据选择、数据预处理、石漠化演变图像提取、石漠化变化信息的分类分级、石漠化变化信息自动提取等方面入手,总结了利用改进的EVI提取石漠化信息,二次图像分类遥感动态监测的技术路线与方法.野外调查验证表明,该技术方法实用、监测结果准确.     

基于GF-1和MODIS时序NDVI的种植结构提取

为提高作物识别精度、扩展数据适用范围,以两幅16 m空间分辨率的高分一号(GF-1)数据和23幅250 m分辨率的MODIS数据为数据源,首先进行GF-1的监督分类和MODIS NDVI时间序列的构建,然后利用监督分类结果和时间序列数据共同构造决策树模型,对石津灌区的主要作物进行遥感解译。由地面样本点和随机点进行精度检验,总体提取精度达到93. 13%,较单纯的监督分类,解译精度提高10%以上。结果表明该方法不仅能较好识别作物时空分布信息,而且能更好地发挥数据各自的优势。     

辽宁地区不同地表覆盖类型EVI和NDVI特征

目的基于MODIS数据,研究辽宁地区4种不同地表覆盖类型下两种植被指数EVI和NDVI随时间的变化规律,为辽宁地区地表覆盖类型动态监测提供研究途径．方法利用2012年MODIS数据,在辽宁地区选择16个感兴趣区,分析林地、耕地、水体、城区4种地表覆盖类型下EVI和NDVI的特征．结果在林地覆盖区,林木在返青期和生长旺盛期NDVI和EVI均呈现钟形曲线,NDVI出现饱和现象,EVI能克服了这一缺点;在耕地覆盖区,农作物在生长期NDVI和EVI均呈现倒V形曲线;在水体覆盖区和城区,NDVI和EW除在夏季略有升高外,全年变化较小,NDVI受噪声影响较大,而EVI克服了这一缺点．结论NDV!和EVI的数字特征表明,在耕地覆盖区EVI能够很好地监测林木长势,在耕地覆盖区NDVI和EVI都能很好地监测农作物的长势,在水体覆盖区和城区EVI能够更好地监测植被的长势．     

基于ALOS遥感影像的湿地地表覆被信息提取研究

为了验证ALOS遥感影像湿地地表覆被信息提取的可行性,以黑龙江省三江平原典型内陆淡水沼泽湿地为研究对象,通过ALOS遥感影像波段的光谱及纹理特性分析,探讨适合水体、旱地、水田、沼泽、林地、建设用地、草甸等覆被类型的分类特征;基于非监督、监督及面向对象分类方法,遴选能实现最优分类结果的特征组合,为湿地地表覆盖分类数据源及方法的选择提供参考。结果表明:非监督、监督及面向对象分类方法的总体精度分别达到63.86%、96.14%和85.26%;非监督分类方法整体分类效果不够理想;面向对象方法虽然得到了相对较高的分类精度,但是针对建设用地、林地及草甸地类信息提取的精度处于较低水平;监督分类方法能取得较好效果,最适合于湿地地表覆被信息提取。     

超谱遥感图像的模糊最大似然分类研究

分类识别是超谱遥感图像的重要研究领域.由于超谱图像空间分辨率低,像元混合的概率大,因此采用单纯的聚类或者监督分类都不能取得好的效果.为了提高超谱图像分类的精度,提出了模糊最大似然分类算法.先用模糊C-均值法对图像进行聚类,再在聚类结果的基础上,参考真实地物图,选择训练样本,用最大似然法进行最终的分类.实验结果表明,提出的算法由于在聚类的基础上选择监督分类的样本,因而获得了关于图像的更准确的信息,最终分类结果比模糊C均值聚类高出34.38%,比最大似然分类高出10.46%.     

城镇化背景下基于时序TM/NDVI的建成区检测方法——以福州市为例

对1990—2010年49景福州市TM时间序列影像进行处理,采用MODTRAN4+模型进行大气校正,得到研究区土地覆盖类型的NDVI值的多时相轨迹图。分析城镇化背景下建成区的变化特征和NDVI时间序列数据的季节特征,添加耕地发展为建设用地的地物特征到学习样本,比较不同数据组合对最大似然法、支持向量机、神经网络法、面向对象法对分类和检测城镇化背景下建设用地精度的影响,以及比较添加样本特征后对城镇化进程中建设用地检测方法的影响。结果表明,对于小样本数据集,面向对象法具有最高的分类精度,不同的数据组合与不同季节对面向对象法分类精度的影响分别达3.49%和5.22%,引入NDVI时间序列数据和添加变化地物的学习样本,总体分类精度提高了3.54%,建设用地的制图精度提高了4.24%。     

基于功能基的专利信息挖掘与自动分类实验研究

为了在产品创新设计过程为设计者提供跨领域的专利知识,提出一种以功能基为分类标准的中文专利文本分类方法。针对功能基类别多、专利文本训练集少的特点,从简化类别数量和增加数据集2个角度出发,采用多重二分类监督分类算法和基于EM算法的半监督分类算法,以朴素贝叶斯(NB)完全有监督算法为对照,采用正交实验,考察特征选择与数据集选择对分类准确度的影响,实现一级功能基分类准确率达到80%,基本符合应用要求。为基于功能基辅助产品创新设计专利知识库的构建,提供了相关的技术支持。     

神经网络聚类方法在旋转机械故障诊断中的应用研究

在基于神经网络的聚类学习方法。分有监督学习方法和无监督学习方法。本文采用无监督学习方法对旋转机械中常见故障的分类进行了较为详细的研究，以此分类结果来达到故障诊断的目的，文中还具体描述了该算法的实现方法。研究结果表明，该方法克服了有监督学习方法的旋转机械故障诊断技术的某些缺陷，是进行大型旋转机械故障诊断的一种行之有效的方法。     

半调图像的分类方法

针对半调模式的特点,提出有监督流形上的半调图像分类方法。该方法采取3个方向像素自相关特征和同或运算来描述纹理特征,利用图像分块的思想获取纹理特征,以利于提高建模效率和纹理特征的有效性。结合有监督学习和噪声样本点对模型、高维样本特征进行线性降维,以改善样本特征的可分性。在实验中分析建模方法的有效性,比较所提出方法与5个同类方法的分类性能并探讨了相关参数对分类性能的影响。实验结果表明,当K=32且L=8时,所提出得方法性能最好,且优于其它5个同类方法。     

基于面向对象分类方法的遥感影像变化检测

介绍了一种利用GIS数据辅助实现遥感影像变化检测的方法。该方法将面向对象的概念引入遥感影像分类中,使分类的目标不仅可以是影像的像素,也可以是表示一个GIS对象的全部像素集合(像素组)。在影像分类中,为减少工作量和降低分类精度对训练样区选择经验的依赖性,最大似然分类中的训练样区由现有GIS数据对象引导生成。实验表明该方法在针对面状对象进行变化检测时具有良好的效果。