摘 要:该文是针对北京市海淀区TM影像进行图像处理方面的工作,采用监督分类的方法体系对海淀区影像进行处理分析,在确定分类模板之后对地物进行分类和分类后处理工作,最后给出精度评价,从而可针对北京市海淀区的地表覆盖类型和分布情况作进一步研究。
关键词:图像处理 分类 海淀区 评价
中图分类号:P2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)04(a)-000-01
1 研究区域
海淀区位于北京市西北近郊,面积430 km2,南北长约30 km,东西最宽29 km。平原占3/4,山地、丘岭占1/4;境内河道长度119.8 km,湖泊数量和水域面积均列北京市各区县之首。因此,研究海淀区的地表覆盖类型具有重要意义。
2 遥感影像信息和处理
该文所用的遥感图像是1997年5月北京市海淀区TM影像。此图像是由美国陆地卫星Landsat上搭载的专题制图仪TM所获取的,地面分辨率为30 m×30 m,大小为956行1034列,质量较好,通过目视判读可以判断地物的属性。
对海淀区图像进行辐射校正、几何校正和处理变换。辐射校正包括:遥感器校正,通过定期地面测定的测量值进行校准;大气校正,利用辐射传输模型消除大气的影响,用6S软件进行;太阳高度和地形校正。几何校正包括:选取GCP点。
定位点来自地面实测;较均匀地遍布校正的整个区域;在图像上易辨认,具有较固定的特征;低精度图像应与高精度图像配准,在高精度图像上选GCP;影像分辨率与相应比例尺的地形图配准。通过选定的GCP点建立变换前后图像坐标的关系,得到数学关系式,计算RMS误差。
根据实际情况选取新的控制点和调整旧的控制点,重新计算关系式系数,计算RMS误差,直到符合精度要求为止。关系式纠正模型确定后,对全幅图像的各像元进行坐标变换,重新定位。重新定位后的像元在原图像中分布不均匀,即输出图像像元点在输入图像中的行列号不是或不全是整数关系。
因此根据输出图像上的各像元在输入图像中的位置,对原始图像重采样,输出无畸变图像,并进行亮度值的插值计算,建立新的图像矩阵。最后为了突出相关的专题信息,提高图像的视觉效果,对海淀区图像进行处理变换。
3 分类方法及精度评价
分类方法主要依据研究区典型地表覆盖类型和判别特征提取。由于对海淀区的地表覆盖情况比较了解,具有先验知识,所以采用监督分类法。分类过程如下。
采用影像处理软件ERDAS建立分类模板。从分离度和可能性矩阵两方面来评价模板的质量。该文将地表覆盖类型分为林区、旱地、水田、建筑用地、河流湖泊、草地六大类别,分类模板中六大类别的两两分离度都比较大,平均为2000,越大说明模板建立的越好。
分类模板中的可能性矩阵表明每个AOI训练区中有多少像元属于相应的类别。建立的模板的误差矩阵精度大于规定的精度即85%,则可以作为用于进行监督分类的分类模板。接着进行类别统计分析分别对林区、旱地、水田、建筑用地、河流湖泊、草地这六大类别的每一个类别class进行统计,根据统计得出的结果再作出评价。
监督分类后,用CLUMP和ELIMINATE命令对分类后的图像进行分类后处理,提高分类质量。打开海淀区原图,启动精度评估对话框。打开分类专题图:File>open“haidianclass6.img”;打开原图与精度评估关联;选择工具条:select viewer图标;产生随机点:Edit > create/add random points;显示随机点类别:view> show all,Edit > show class values;输入参考点类别:Reference输入;最后输出分类评价报告:Report> accuracy report。
用该方法计算每一个类别的误差矩阵和总体精度,从精度评价报告中可以得到总体精度和Kappa系数,该文计算的精度评价报告中总体精度为94.26%,Kappa系数为91.70%,说明分类结果很好。
4 结语
该文对海淀区影像图进行图像处理和分类等一系列工作。基于海淀区的背景状况、基本数据格式,对影像进行处理,建立分类体系,并进行分类后处理,给出精度评价,从而可针对北京市海淀区的地表覆盖类型和分布情况作进一步研究。
参考文献
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