全 文 ：林业科学研究摇 圆园员员袁圆源渊圆冤院员缘怨 员远源云燥则藻泽贼 砸藻泽藻葬则糟澡
摇 摇 文章编号院员园园员鄄员源怨愿渊圆园员员冤园圆鄄园员缘怨鄄园远
基于多角度高光谱 悦匀砸陨杂影像的隆宝滩湿地
遥感分类方法研究
韦摇 玮袁 李增元鄢袁 谭炳香袁 徐海生
渊中国林业科学研究院资源信息研究所袁北京摇 员园园园怨员冤
摘要院采用青海省隆宝滩地区的多角度高光谱 悦匀砸陨杂遥感数据袁通过研究 垣 猿远毅尧园毅和 原 猿远毅三个角度影像的组合变
换袁提出影像变换 垣不同角度波段组合的方法袁用以获取地物的分类信息遥 该方法首先对 园毅影像进行穗帽变换袁选
择其湿度图像袁再与 垣 猿远毅和 原 猿远毅影像的第 源 波段渊园郾 源远员 滋皂冤进行 砸郧月组合袁生成新的彩色合成影像袁然后再进行
支持向量机渊杂灾酝冤的监督分类遥 结果显示袁利用该方法对隆宝滩湿地分类的精度可达到 怨园郾 园圆豫 曰而利用传统的监
督分类对 园毅影像直接进行分类袁其精度为 苑缘郾 源远豫 遥 由此可见袁利用不同角度信息进行波段组合的方法袁大大提高
了高光谱影像进行湿地信息提取的精度袁为湿地信息提取提供了一个有效的方法遥
关键词院遥感曰高光谱曰多角度曰穗帽变换曰湿地曰监督分类
中图分类号院杂苑苑员郾 愿 文献标识码院粤
收稿日期院 圆园员园鄄员员鄄圆园
基金项目院 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金野渊陨云砸陨栽圆园园怨园远冤冶
作者简介院 韦摇 玮渊员怨苑圆要冤袁女袁湖北武汉人袁博士研究生袁研究方向院高光谱遥感袁耘鄄皂葬蚤造院憎藻蚤憎藻蚤岳 糟葬枣援 葬糟援 糟灶
鄢通讯作者院耘鄄皂葬蚤造院造蚤扎赠岳 糟葬枣援 葬糟援 糟灶
杂贼怎凿赠 燥灶 砸藻皂燥贼藻 杂藻灶泽蚤灶早 悦造葬泽泽蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 酝藻贼澡燥凿 燥枣 蕴燥灶早
月葬燥贼葬灶 宰藻贼造葬灶凿 月葬泽藻凿 燥灶 悦匀砸陨杂 辕 孕砸韵月粤
宰耘陨 宰藻蚤袁 蕴陨 在藻灶早鄄赠怎葬灶 袁 栽粤晕 月蚤灶早鄄曾蚤葬灶早袁 载哉 匀葬蚤鄄泽澡藻灶早
渊砸藻泽藻葬则糟澡 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 云燥则藻泽贼 砸藻泽燥怎则糟藻 陨灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶 栽藻糟澡灶蚤择怎藻泽袁 悦澡蚤灶藻泽藻 粤糟葬凿藻皂赠 燥枣 云燥则藻泽贼则赠袁 月藻蚤躁蚤灶早摇 员园园园怨员袁 悦澡蚤灶葬冤
粤遭泽贼则葬糟贼院 栽澡蚤泽 责葬责藻则 责则燥增蚤凿藻泽 葬 灶藻憎 皂藻贼澡燥凿 燥枣 蚤皂责则燥增蚤灶早 贼澡藻 糟造葬泽泽蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 葬糟糟怎则葬糟赠 燥枣 憎藻贼造葬灶凿 蚤灶 蕴燥灶早 月葬燥贼葬灶 葬则藻葬
蚤灶 匝蚤灶早澡葬蚤 孕则燥增蚤灶糟藻袁遭赠 泽贼怎凿赠蚤灶早 贼澡藻 蚤皂葬早藻 贼则葬灶泽枣燥则皂葬贼蚤燥灶 葬灶凿 遭葬灶凿 糟燥皂遭蚤灶葬贼蚤燥灶泽 燥枣 贼澡则藻藻 葬灶早造藻 蚤皂葬早藻泽 燥枣 垣 猿远毅袁 园毅
葬灶凿 原 猿远毅袁憎澡蚤糟澡 憎藻则藻 凿藻增蚤增藻凿 枣则燥皂 贼澡藻 皂怎造贼蚤鄄葬灶早造藻 悦匀砸陨杂 澡赠责藻则泽责藻糟贼则葬造 则藻皂燥贼藻 泽藻灶泽蚤灶早 凿葬贼葬援 云蚤则泽贼造赠袁 贼澡藻 贼葬泽泽藻造藻凿
糟葬责 贼则葬灶泽枣燥则皂葬贼蚤燥灶 憎葬泽 怎泽藻凿 贼燥 贼澡藻 园毅 悦匀砸陨杂 蚤皂葬早藻援 杂藻糟燥灶凿造赠袁 葬 灶藻憎 糟燥造燥则 糟燥皂责燥泽蚤贼藻 蚤皂葬早藻 燥枣 砸郧月 憎葬泽 早藻灶藻则葬贼藻凿
遭赠 糟燥皂遭蚤灶蚤灶早 贼澡藻 澡怎皂蚤凿蚤贼赠 蚤皂葬早藻 燥枣 园毅 憎蚤贼澡 贼澡藻 源鄄遭葬灶凿 渊园郾 源远员滋皂冤 燥枣 垣 猿远毅 葬灶凿 原 猿远毅 蚤皂葬早藻泽袁 葬灶凿 贼澡藻灶袁 贼澡藻
杂怎责责燥则贼 灾藻糟贼燥则 酝葬糟澡蚤灶藻袁杂灾酝袁 葬 泽怎责藻则增蚤泽藻凿 糟造葬泽泽蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 皂藻贼澡燥凿 憎葬泽 糟葬则则蚤藻凿 燥怎贼 燥灶 贼澡藻 灶藻憎 砸郧月 蚤皂葬早藻援 栽澡藻 泽贼怎凿鄄
蚤藻泽 泽澡燥憎藻凿 贼澡葬贼 贼澡藻 糟造葬泽泽蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 葬糟糟怎则葬糟赠 燥枣 贼澡藻 灶藻憎 糟燥皂遭蚤灶葬贼蚤燥灶 皂藻贼澡燥凿 蚤灶 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 葬灶早造藻 蚤皂葬早藻泽 燥枣 悦匀砸陨杂 葬责鄄
责则燥葬糟澡藻凿 贼燥 怨园郾 园圆豫 袁 憎澡蚤糟澡 憎葬泽 早则藻葬贼造赠 蚤皂责则燥增藻凿 贼澡藻灶 苑缘郾 源远豫 燥枣 贼则葬凿蚤贼蚤燥灶葬造 泽怎责藻则增蚤泽藻凿 糟造葬泽泽蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 葬糟糟怎则葬糟赠袁
葬灶凿 蚤贼 葬造泽燥 责则燥增蚤凿藻 葬灶 藻枣枣藻糟贼蚤增藻 皂藻贼澡燥凿 贼燥 藻曾贼则葬糟贼 憎藻贼造葬灶凿泽 蚤灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶援
运藻赠 憎燥则凿泽院 则藻皂燥贼藻 泽藻灶泽蚤灶早曰 澡赠责藻则泽责藻糟贼则葬造曰 皂怎造贼蚤鄄葬灶早造藻曰 贼葬泽泽藻造藻凿 糟葬责曰 憎藻贼造葬灶凿曰 泽怎责藻则增蚤泽藻凿 糟造葬泽泽蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶
与宽波段尧多光谱遥感技术相比袁高光谱遥感技
术能在电磁波谱的可见光尧近红外尧中红外和热红外
波段范围内袁获取许多非常窄的连续光谱影像数
据咱员暂 袁包含了丰富的空间尧辐射和光谱三重信息袁具
有比传统遥感更强的对地物的识别能力遥 高光谱遥
感技术在湿地分类咱圆 原 缘暂 尧边界咱远暂 尧水体咱苑暂 尧湿地植
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆源 卷
被咱愿暂和湿地生境因子等遥感信息提取中广泛应用袁
在与其他遥感数据源相结合的应用中袁取长补短显
现了独特的优势咱怨 原 员源暂 遥 圆园园远 年袁罗马 栽燥则 灾藻则早葬贼葬 大
学的 砸援 阅怎糟葬咱员缘暂在第 源 届欧空局 孕砸韵月粤 辕 悦匀砸陨杂 多
角度高光谱数据应用研讨会上提出一个构想袁认为
多角度信息可应用于分类尧土地利用分析和制图等
方面遥 到目前为止袁多角度信息的组合利用方法还
没有较深入的研究遥 本文获取了青海省隆宝滩自然
保护区 缘 个不同角度的高光谱 悦匀砸陨杂 遥感影像袁利
用 悦匀砸陨杂 影像的不同角度信息袁采用影像变换尧波
段组合及波段运算等手段袁研究该区域湿地遥感信
息的提取方法袁获得了较好的分类结果遥
员摇 研究区概况及数据获取
员援 员摇 研究区概况
隆宝滩自然保护区位于玉树藏族自治州的玉树
县西北约 远缘 噪皂袁在玉树县境内遥 地理坐标为 猿猿毅园怨忆
猿猿毅员苑忆晕袁 怨远毅圆源忆 怨远毅猿苑忆耘遥 保护区为东西长约
圆缘 噪皂袁总面积 员园园 噪皂圆 的狭长山间盆地袁四周高山
环抱袁海拔 源 员园园 缘 缘园园 皂遥 员怨愿远 年 苑 月袁国务院
批准该区为国家级保护区遥 在保护区内的湖泊尧河
流尧沼泽以及沼泽草甸等生境中广泛分布着水生尧沼
生和湿生的湿地植物遥 由这些水生尧沼生和湿生的
植物为优势种组成的群落类型形成了隆宝滩区域丰
富的湿地植被遥 水生植被的主要优势植物有水毛茛
渊月葬贼则葬糟澡蚤怎皂 遭怎灶早藻蚤 渊杂贼藻怎凿援 冤 蕴援 蕴蚤燥怎冤尧穗状狐尾藻
渊酝赠则蚤燥责澡赠造造怎皂 泽责蚤糟葬贼怎皂 蕴援 冤袁芦苇渊孕澡则葬早皂蚤贼藻泽 葬怎泽贼则葬鄄
造蚤泽 渊悦葬增援 冤 栽则蚤灶援 藻曾 杂贼藻怎凿援 冤尧水葱渊 杂糟蚤则责怎泽 贼葬遭藻则灶葬藻鄄
皂燥灶贼葬灶蚤 郧皂藻造援 冤尧三裂叶碱毛茛渊匀葬造藻则责藻泽贼藻泽 贼则蚤糟怎泽责蚤泽
渊酝葬曾蚤皂援 冤匀葬灶凿援 鄄酝葬扎扎冤等遥 沼泽化草甸的典型优势
植物种类有嵩草渊运燥遭则藻泽蚤葬 皂赠燥泽怎则燥蚤凿藻泽 渊灾蚤造造葬则泽冤 云燥蚤鄄
则蚤冤尧苔草渊悦葬则藻曾 泽贼藻灶燥责澡赠造燥蚤凿藻泽 运则藻糟扎援 曰悦援 藻灶藻则增蚤泽 悦援 粤援
酝藻赠援 曰悦援 皂蚤糟则燥早造燥糟澡蚤灶冤尧华扁穗草渊月造赠泽皂怎泽 泽蚤灶燥糟燥皂鄄
责则藻泽泽怎泽 栽葬灶早 藻贼 宰葬灶早冤等袁其地下根茎十分发达袁密集
交错袁系多年生草本植物袁成片状分布遥 群落常见的
伴生植物有黑褐穗苔草渊悦葬则藻曾 葬贼则燥枣怎泽糟葬 泽怎遭泽责援 皂蚤鄄
灶燥则冤尧青藏苔草渊悦援 皂燥燥则糟则燥枣贼蚤蚤 云葬造糟援 藻曾 月燥燥贼贼冤尧高山
嵩草渊运燥遭则藻泽蚤葬 责赠早皂葬藻葬 悦援 月援 悦造葬则噪藻冤尧花葶驴蹄草
渊悦葬造贼澡葬 泽糟葬责燥泽葬 匀燥燥噪援 枣援 藻贼 栽澡燥皂泽冤尧云生毛茛渊砸葬鄄
灶怎灶糟怎造怎泽 造燥灶早蚤糟葬怎造蚤泽 增葬则援 灶藻责澡藻造燥早藻灶藻泽 渊 耘凿早藻憎援 冤 蕴援
蕴蚤燥怎冤尧斑唇马先蒿渊孕藻凿蚤糟怎造葬则蚤泽 造燥灶早蚤枣造燥则葬 增葬则援 贼怎遭蚤枣燥则鄄
皂蚤泽 栽泽燥燥灶早冤尧褐毛垂头菊渊悦则藻皂葬灶贼澡燥凿蚤怎皂 遭则怎灶灶藻燥鄄责蚤鄄
造燥泽怎皂 杂援 晕援 蕴蚤怎冤等遥
员援 圆摇 遥感数据获取
孕砸韵月粤鄄员渊孕砸燥躁藻糟贼 枣燥则 韵灶 月燥葬则凿 粤怎贼燥灶燥皂赠冤小卫
星是欧空局于 圆园园员 年 员园 月 圆圆 日发射袁飞行高度
缘缘远 噪皂遥 该卫星上搭载由英国 杂陨砸粤 公司研制的
悦匀砸陨杂传感器袁当传感器系统的天顶角等于一套预
先设定的飞行天顶角渊云在粤 越 原 缘缘毅尧 原 猿远毅尧园毅尧 垣
猿远毅尧 垣 缘缘毅冤时袁沿轨道观测的传感器可以提供一套 缘
个角度的高光谱反射率图像袁如图 员 所示遥
图 员摇 悦匀砸陨杂传感器观测角度间的相对关系
悦匀砸陨杂 辕 孕砸韵月粤是可以同时获取高光谱和多角
度数据的星载传感器遥 悦匀砸陨杂传感器有 缘 种工作模
式袁模式 员 用于水体和陆地研究袁模式 圆 主要用于水
体研究袁模式 源 用于植被研究袁模式 猿 和模式 缘 主要
用于陆地研究遥 本文采用的 悦匀砸陨杂 数据袁是于 圆园员园
年 圆 月 圆园 日获取的隆宝滩地区的多角度高光谱影
像袁一次性获取了该地区 原 缘缘毅尧 原 猿远毅尧园毅尧 垣 猿远毅尧 垣
缘缘毅共 缘 个角度的影像遥 该套影像采用模式 员 获取袁
光谱范围为可见光 近红外渊园援 源 员援 园 滋皂冤袁共有
远圆 个波段袁光谱分辨率渊接收目标辐射时能分辨的
最小波长间隔冤为 远郾 缘 圆园郾 源 灶皂曰扫描带宽为 员猿
噪皂袁空间分辨率渊象素代表地面范围的大小袁扫描仪
的瞬时视场冤为 猿源 皂袁获取影像的中心点坐标为 猿猿毅
员圆忆圆苑义 晕曰 怨远毅猿员忆圆员义 耘袁海拔为 源 圆员怨 皂遥
员援 猿摇 地面数据采集
地面调查小组于 圆园员园 年 愿 月调查了隆宝滩自
然保护区的主要地物特征袁并利用高光谱仪对地面
主要覆盖植被和沼泽区典型湿地植被进行了波谱测
量遥 采用的光谱测试仪器为美国 粤杂阅 公司出产的
灾蚤藻憎杂责藻糟 渊猿圆缘 圆 缘园园 灶皂冤型光谱辐射计袁其光谱
采样间隔约为 员 灶皂袁波长范围为 猿圆缘 圆 缘园园 灶皂袁光
谱分辨率为 猿 苑园园 灶皂遥 光谱测试的环境条件为院
晴天尧空气湿度小尧微风遥 光谱测试时间为 员园院园园要
员源院猿园 之间遥 调查期间袁该地平均气温为 员猿益袁在高
光谱影像涵盖的区域袁根据该地的主要湿地类型尧湿
地植被分布和可安全进入沼泽区等原则袁共选择了
员猿 块样地袁每块样地 猿园 皂 伊 猿园 皂 的区域袁如图 圆
所示遥
园远员
第 圆 期 韦摇 玮等院基于多角度高光谱 悦匀砸陨杂影像的隆宝滩湿地遥感分类方法研究
图 圆摇 外业调查选取的 员猿 块样地的分布
摇 摇 在样地中袁主要对草本沼泽湿地的典型植被进
行了高光谱测量曰此外袁对裸岩区域也进行了光谱测
量袁共获取了高光谱数据 员员猿 组袁每组高光谱数据有
猿园 次光谱重复袁混合光谱进行分类尧求均值等处理
后得到 员远怨 条湿地植被和裸岩的高光谱曲线遥 在进
行高光谱测量的同时袁每块样地都进行了 郧孕杂 定
位袁便于 郧孕杂 数据与遥感图像数据进行配准遥 表 员
是本次调查隆宝滩地区的主要湿地类型和植被分布
情况遥
表 员摇 隆宝滩地区样地主要湿地类型及植被分布情况
样地号 郧孕杂定位点 海拔 辕 皂 湿地类型尧植被分布
员 猿猿毅员圆忆圆园援 缘义晕摇 怨远毅猿圆忆圆苑援 园义耘 源 圆员园 藏嵩草草甸为主袁伴生水茅根尧斑唇马先蒿尧垂头菊尧苔草等
圆 猿猿毅员员忆缘园援 缘义晕摇 怨远毅猿猿忆猿苑援 远义耘 源 圆圆园 华扁穗草甸为主袁伴生苔草尧西伯利亚廖尧垂穗披碱草尧鹅绒委凌菜等
猿 猿猿毅员圆忆园远援 缘义晕摇 怨远毅猿猿忆猿怨援 园义耘 源 圆圆愿 小嵩草草甸袁伴生针茅尧二裂委凌菜等
远 猿猿毅员圆忆源园援 员义晕摇 怨远毅猿园忆员远援 远义耘 源 圆员员 草本沼泽区袁水中以华扁穗尧藏嵩草为主袁水边伴生苔草袁塔头顶端主要是矮嵩草
苑 猿猿毅员员忆圆怨援 员义晕摇 怨远毅猿缘忆员苑援 圆义耘 源 圆员缘 以嵩草鄄华扁穗草甸为主袁伴生植物主要是斑唇马先蒿和小嵩草
愿 猿猿毅员员忆源圆援 愿义晕摇 怨远毅猿缘忆猿园援 猿义耘 源 圆猿怨 裸岩区域袁坡顶是黄土袁坡底是红土曰地面植被稀疏尧簇生袁主要有车前草尧鹅绒委凌菜等
怨 猿猿毅员圆忆缘源援 猿义晕摇 怨远毅猿猿忆缘员援 苑义耘 源 圆怨怨 裸岩区域袁岩石上分布着苔藓尧地衣袁呈现黄白尧青黑等色袁少有绿色
员园 猿猿毅园怨忆缘苑援 源义晕摇 怨远毅圆愿忆缘圆援 苑义耘 源 圆源猿 河流湿地袁交曲河边主要为藏嵩草沼泽化草甸袁靠近山边过度到小嵩草草甸
员员 猿猿毅员圆忆员苑援 圆义晕摇 怨远毅圆怨忆猿苑援 园义耘 源 圆园怨 洪泛区域袁华扁穗沼泽化草甸袁伴生矮嵩草尧小嵩草尧藏嵩草等
员圆 猿猿毅员员忆园缘援 圆义晕摇 怨远毅猿圆忆猿源援 猿义耘 源 圆员园 接近湖边的区域为华扁穗沼泽化草甸袁伴生矮嵩草尧小嵩草尧藏嵩草袁向山边过度到小嵩草草甸
员猿 猿猿毅员猿忆缘员援 员义晕摇 怨远毅圆愿忆园愿援 苑义耘 源 圆源员 裸岩区域袁坡上以碎石砾为主袁青黑色
圆摇 数据预处理
圆援 员摇 噪声去除
在 悦匀砸陨杂影像进行大气校正和几何校正之前袁
需去除条带噪声遥 目前对于噪声去除的方法有两
类袁一类是通过频率低通滤波袁滤除高频部分的噪
声袁然后反变回空间获得去噪图像袁但这类方法受阈
值选取的限制袁无法达到尽善尽美的地步曰另一类是
针对图像灰度值特征进行归一化和匹配方法袁典型
的有直方图匹配袁矩阵匹配方法遥 本文采用欧空局
提供的 匀阅云糟造藻葬灶 软件去除 悦匀砸陨杂 图像的噪声遥
匀阅云糟造藻葬灶软件是处理以 匀阅云格式存储的图像程序袁
主要对图像进行缺失像元填充和条带去除遥 图 猿 是
处理前的原始 悦匀砸陨杂图像袁图中小方框内的影像带
有垂直和水平条带噪声遥 图 源 是经过 匀阅云糟造藻葬灶 软
件处理后的 悦匀砸陨杂图像袁图中小方框内的垂直和水
平条带均被消除袁图像灰度值变化不大袁去除效果
较好遥
图 猿摇 原始的 悦匀砸陨杂图像 图 源摇 匀阅云糟造藻葬灶处理后的 悦匀砸陨杂图像
员远员
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆源 卷
圆援 圆摇 辐射校正和几何校正
采用 耘晕灾陨 软件中的 云蕴粤粤杂匀 模块对影像进行
大气校正袁大气校正时所需要的卫星及影像参数尧光
谱标定信息均可以从 悦匀砸陨杂 影像的头文件中获取遥
悦匀砸陨杂影像的几何校正利用地面控制点渊郧悦孕冤数据
对原始图像的几何畸变过程进行数字模拟袁建立原
始畸变图像空间与制图用坐标空间之间的某种对应
关系袁再利用这种对应关系把畸变空间中的全部元
素变换到校正图像中去完成的袁几何校正后的
悦匀砸陨杂高光谱影像每个像元点都带有坐标值遥
图 缘摇 经过辐射校正和几何校正后 缘 个角度渊 原 缘缘毅尧 原 猿远毅尧园毅尧 垣 猿远毅尧 垣 缘缘毅冤的 悦匀砸陨杂影像图
本文使用的 悦砸匀陨杂 图像袁原始图像质量较好袁
没有云或薄雾的覆盖袁大气纠正前后的地物光谱曲
线差别较大袁大气纠正效果很明显袁光谱曲线更符合
土壤和植被的光谱特性遥 如图 缘 所示袁图像经过大
气纠正后获得较为真实的地面反射率数据袁为
悦匀砸陨杂数据定量研究和应用奠定了基础遥
猿摇 分类方法
猿援 员摇 分类系统
参考我国现有的湿地分级式分类系统咱员远暂 袁确立
隆宝滩地区的分类系统袁如表 圆 所示遥
表 圆摇 隆宝滩地区的分类系统
项目 员 级 圆 级 猿 级 源 级 缘 级
湿地 天
然
湿
地
河流湿地摇 永久性河流 永久性河流 源 级河流
季节性河流 洪泛湿地摇
沼泽湿地摇 淡水沼泽摇 草本沼泽 高寒沼泽化草甸
草丛沼泽地
苔藓沼泽
湖泊湿地 永久性 淡水湖摇
裸岩摇 摇 山头裸露的岩石尧碎石粒尧干土尧植被稀疏的区域
高山草地 远离隆宝湖袁两侧高山的山头尧山腰和山谷植被生长的区域
猿援 圆摇 分类方法
支持向量机分类渊杂灾酝冤方法建立在统计学习理
论基础上的机器学习方法袁是一种监督分类方法遥
本文利用 杂灾酝对隆宝滩自然保护区 园毅的 悦匀砸陨杂 影
像进行分类遥 根据地面调查结果袁在影像上选取了
苑 类典型训练样本袁分为两部分袁一部分用于分类袁
另一部分用于精度评价遥 通过计算各样本间的可分
离性袁其 允藻枣枣则蚤藻泽 原 酝葬贼怎泽蚤贼葬袁 栽则葬灶泽枣燥则皂藻凿 阅蚤增藻则早藻灶糟藻
参数值均大于 员郾 怨袁表明样本之间的分离性好袁是合
格样本遥 训练样本确定后袁对影像进行分类袁对分类
结果进行评价袁其分类精度为 苑缘援 源远豫 袁如图 远 所示遥
目视判别上述分类结果图袁可知部分高山草地
的区域和草丛沼泽地区域有误分情况存在遥 这是由
于该地正值冬春季节袁高山草地的植被还没有完全
生长袁部分地区的植被刚刚开始出牙尧匍匐在地面袁
有些植被的间隙裸露的土壤湿度较大袁在遥感影像
上呈现出较深的色调袁与隆宝湖中草丛沼泽的色调
在影像上很相似袁因此袁在 杂灾酝分类时袁将它们划分
为相似的类别袁造成误分遥 但他们是完全不同的两
种地物袁并具有完全不同的光谱特征遥
图 远摇 支持向量机对 园毅的 悦匀砸陨杂影像的分类结果尧类后处理结果尧分类精度评价混淆矩阵
圆远员
第 圆 期 韦摇 玮等院基于多角度高光谱 悦匀砸陨杂影像的隆宝滩湿地遥感分类方法研究
由于遥感数据的数据量大尧类别多尧同物异谱和
同谱异物现象的存在袁用单一的分类方法对影像进
行分类其精确度往往不能满足应用目的要求遥 为了
消除上述的误分现象袁提高监督分类对高光谱影像的
分类精度袁本文提出了野影像变换 垣不同角度波段组
合冶的分类方法袁这种方法是基于影像变换袁利用影像
的不同角度信息进行波段组合袁再运用监督分类中的
杂灾酝方法进行分类袁可大大提高分类的准确率遥
猿援 猿摇 影像分类
根据本文提出的影像变换 垣不同角度波段组合
的分类方法袁进行隆宝滩地区的 悦匀砸陨杂影像分类遥
首先袁将 园毅的 悦匀砸陨杂影像进行穗帽变换遥 园毅影
像经过穗帽变换后袁其绿度图像上的信息较弱袁而湿
度图像上的信息较为丰富袁因此袁选择其湿度图像进
行下一步的分类组合袁将有助于湿地信息的提取遥
其次袁地物在蓝光波段的反射差异较大袁通过查
看不同角度的影像袁发现该地区的湿地植被尧裸岩和
沼泽区水面在蓝色波段上有明显的光谱差异袁其反
射光谱在 园援 源远员滋皂处出现分歧袁如图 苑袁显示了隆宝
滩地区的典型湿地植被尧裸岩和沼泽区水面分别在
原猿远毅尧园毅和 垣猿远毅影像上的反射光谱曲线袁该曲线反
映出它们在蓝光波段的反射差异遥
图 苑摇 草丛沼泽地尧裸岩和高山草地分别在 原 猿远毅尧园毅和 垣 猿远毅影像上的光谱曲线
根据以上分析袁选择 园毅影像经过穗帽变换后的湿
度图像袁与 依猿远毅的第 源波段渊园郾 源远员 滋皂冤进行 砸郧月 组
合袁生成一幅新的彩色影像遥 其组合方式为院
砸郧月 越 月源渊 原猿远毅悦匀砸陨杂冤 垣 宰藻贼灶藻泽泽渊园毅悦匀砸陨杂冤 垣 月源渊 垣猿远毅悦匀砸陨杂冤
渊员冤
按照公式渊员冤的组合方式袁组合后的影像突出
显示了地物的湿度信息和不同地物的光谱反射率袁
利用监督分类中的支持向量机方法对组合后的影像
再进行分类袁有助于提高分类精度遥
源摇 分类结果
在 园毅影像经过变换袁再与 依猿远毅的第 源 波段组合
后袁运用 杂灾酝 的监督分类方法进行分类袁得到该地
区的信息分类分布图如图 愿 所示遥
针对上述湿地分类结果图袁利用遥感软件的精
度评估工具袁采用分层随机产生 员 源源猿 个样点对该
分类结果图像进行评价袁得到分类结果评价报告袁见
表 猿遥
表 猿摇 分类结果评价报告
类名 裸岩 湖泊湿地 高山草地 高寒沼泽化草甸 草丛沼泽地 洪泛湿地 行总计 用户精度 辕 豫
裸岩 圆园员 园 园 员远 园 员远 圆猿猿 愿远援 圆苑
湖泊湿地 园 员苑苑 园 园 园 园 员苑苑 员园园
高山草地 苑 园 圆猿缘 圆猿 缘 员愿 圆愿愿 愿员援 远园
高寒沼泽化草甸 员源 圆远 园 猿缘猿 园 员猿 源园远 愿远援 怨缘
草丛沼泽地 园 圆 园 园 圆远员 园 圆远猿 怨怨援 圆源
洪泛湿地 园 园 园 员 猿 苑圆 苑远 怨源援 苑源
列总计 圆圆圆 圆园远 圆猿缘 猿怨猿 圆远怨 员员怨 员 源源猿
生产精度 辕 豫 怨园援 缘源 愿缘援 怨圆 员园园 愿怨援 愿圆 怨苑援 园猿 远园援 缘园
总体分类精度 越 怨园援 园圆豫 曰总 运葬责责葬系数 越 园援 愿怨苑 圆
猿远员
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆源 卷
图 愿摇 隆宝滩湿地自然保护区分类结果
缘摇 结论与讨论
基于多角度高光谱的 悦匀砸陨杂 遥感影像袁采用穗
帽变换 垣波段组合袁再应用监督分类 杂灾酝 的方法袁
其分类精度达到 怨园援 园圆豫 袁比使用 杂灾酝 方法对单一
角度的影像进行分类袁其精度大大提高遥 因此袁多角
度波段组合的遥感分类方法在湿地信息提取研究中
具有良好的应用前景遥
渊员冤采用多角度和高光谱相结合的遥感数据袁
使地物在同一波段呈现出不同角度的差异袁可以更
为细致的区分尧识别不同地物袁并有助于消除同物异
谱和异物同谱的影响袁提高影像分类精度袁提高地物
识别准确度遥
渊圆冤利用穗帽变换的湿度信息和不同角度的波
段组合分类方法袁将水尧陆和湿地分开提取袁可获得
理想结果遥 在信息提取过程中袁将不同角度的同一
波段进行组合袁与湿度图像进行组合袁较为清晰的区
分开沼泽区域尧湖泊湿地和高山草地曰利用支持向量
机渊杂灾酝冤的机器学习方法进行统计学习袁结合地面
植被种类调查袁可以较好将高山草地和沼泽化草甸尧
洪泛湿地等类别分离出来遥
渊猿冤影像变换 垣波段组合的分类方法袁虽然能
够避免传统分类方法产生的野椒盐冶 现象袁但是这很
大程度上取决于影像的分割尺度遥 湿地的分布区域
较大袁但类别交错袁不适当的尺度分割会加大分类难
度袁最终影响分类精度遥 如何综合影像的光谱尧形
状尧紧密度尧光滑度等因子袁并结合研究区域地物的
摇 摇 摇
分布特征和实际应用的需要袁获取最优的影像分割
尺度袁需要做进一步深入研究遥
参考文献院
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