基于TM影像的山區(qū)林地變化檢測(cè)方法對(duì)比研究.pdf

1、本文以?xún)善赥M影像為數(shù)據(jù)源，對(duì)提取山區(qū)林地變化信息的技術(shù)方法進(jìn)行試驗(yàn)研究，試圖為充分利用免費(fèi)且長(zhǎng)時(shí)間獲取地面信息的 TM影像和后續(xù)的landsat8衛(wèi)星影像提取區(qū)域內(nèi)近幾十年來(lái)林地變化信息提供技術(shù)參考。
　?。?）針對(duì)研究區(qū)為山區(qū)，對(duì)存在幾何定位精度誤差的經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)地形校正的TM影像做幾何精校正，并對(duì)影像做了輻射定標(biāo)和大氣輻射校正。由于研究區(qū)地形起伏高差不大，存在陰影的區(qū)域主要為林地，為提高林地變化信息的提取精度，在土地利用/覆被分類(lèi)

2、系統(tǒng)中將其劃分為林地陰影區(qū)。
　?。?）為提高林地變化信息的提取精度，充分考慮我國(guó)林地地類(lèi)的劃分標(biāo)準(zhǔn)劃分的地類(lèi)在 TM影像上的可分離性，在研究區(qū)根據(jù)兩期土地利用/覆被的具體情況在 TM543波段組合圖像上按地類(lèi)勾繪大量樣本區(qū)，通過(guò)計(jì)算J-M(Jeffries-Matusita)距離值來(lái)判定地類(lèi)類(lèi)別間的可分性，合并可分離性較小的地類(lèi)，確定兩期研究區(qū)土地利用/覆被分類(lèi)系統(tǒng)。
　?。?）為充分利用TM影像獲取的地面信息，對(duì)提取的特

3、征信息及原始波段利用最佳指數(shù)法選擇最優(yōu)波段組合。利用支持向量機(jī)和最大似然分別對(duì)兩期最佳指數(shù)值排名第一波段組合圖像和TM543波段組合圖像分類(lèi)，對(duì)分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行精度評(píng)價(jià)，對(duì)比發(fā)現(xiàn)：最佳指數(shù)值排名第一波段組合圖像和TM543波段組合圖像對(duì)研究區(qū)兩期地類(lèi)信息提取效果相似，均沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)；最大似然法的總體分類(lèi)精度和kappa系數(shù)都較支持向量機(jī)方法低，在2009年地類(lèi)分布相對(duì)較復(fù)雜的情況下差異值較大；同時(shí)結(jié)合各分類(lèi)結(jié)果圖像考慮，選取分類(lèi)精度較高的2

4、004年最佳指數(shù)值排名第一波段組合圖像和2009年TM543波段組合圖像的支持向量機(jī)法分類(lèi)結(jié)果圖像作為提取林地變化信息的地類(lèi)信息源。
　?。?）對(duì)基于算術(shù)運(yùn)算分析法所得的差異圖像對(duì)林地變化信息的提取效果進(jìn)行定性評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)主成分分析第一分量差值圖像能明顯提取大部分地類(lèi)變化信息且錯(cuò)誤信息很少，而原始TM7波段差值圖像能提取絕大部分地類(lèi)變化信息，但也存在少量錯(cuò)誤信息。
　?。?）分類(lèi)后比較法提取林地變化信息的精度比基于算術(shù)運(yùn)算分析

5、后差異圖像合成圖像分類(lèi)法高，這主要因?yàn)殡m然基于算術(shù)運(yùn)算分析后差異圖像合成圖像對(duì)林地變化信息較為敏感，但在分類(lèi)中容易錯(cuò)分。分類(lèi)后比較法對(duì)未變化林地的提取精度較高，為96.87％；而對(duì)林地變采伐跡地、林地變火燒跡地、林地變建設(shè)用地和未變化林地陰影區(qū)的提取精度相對(duì)較低，分別為75.47%、76.92%、83.33%和89.80%，主要因?yàn)榘l(fā)生變化的面積較小、TM影像分辨率較低、變化區(qū)域內(nèi)地物分布不均一和其所處于山區(qū)受地形和環(huán)境的影響。