《遙感圖像分類(lèi)》PPT課件.ppt

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1、遙感影像分類(lèi)遙感影像計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯利用計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)遙感圖像中各類(lèi)地物的光譜信息和空間信息進(jìn)行分析，選擇特征，并用一定的手段將特征空間劃分為互不重疊的子空間，然后將圖像中的各個(gè)像元?jiǎng)潥w到各個(gè)子空間去。特征—能夠反映地物光譜信息和空間信息并可用于圖像分類(lèi)處理的變量遙感影像分類(lèi)基于統(tǒng)計(jì)的方法和基于規(guī)則的方法監(jiān)督分類(lèi)和非監(jiān)督分類(lèi)硬分類(lèi)和軟分類(lèi)逐像元分類(lèi)和面向?qū)ο蠓诸?lèi)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)按照邏輯準(zhǔn)則組織的信息類(lèi)別正確的分類(lèi)學(xué)定義參考標(biāo)準(zhǔn):美國(guó)規(guī)劃協(xié)會(huì)的土地分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)(LBCS)美國(guó)國(guó)家植被分類(lèi)系統(tǒng)基于統(tǒng)計(jì)的分類(lèi)方法遙感影像光譜特征分布特點(diǎn)遙感影像分類(lèi)原理同類(lèi)地物在相同的條件下（紋理、地形等）

2、，應(yīng)具有相同或相似的光譜信息特征和空間信息特征，從而表現(xiàn)出同類(lèi)地物的某種內(nèi)在的相似性，即同類(lèi)地物像元的特征向量將集群在同一特征空間區(qū)域；而不同的地物其光譜信息特征或空間信息特征將不同，集群在不同的特征空間區(qū)域?；诠庾V特征的分類(lèi)原理遙感圖像計(jì)算機(jī)分類(lèi)的依據(jù)是遙感圖像像素的相似度。常使用距離和相關(guān)系數(shù)來(lái)衡量相似度。采用距離衡量相似度時(shí)，距離越小相似度越大。采用相關(guān)系數(shù)衡量相似度時(shí)，相關(guān)程度越大，相似度越大。監(jiān)督分類(lèi)和非監(jiān)督分類(lèi)監(jiān)督分類(lèi)法：選擇具有代表性的典型實(shí)驗(yàn)區(qū)或訓(xùn)練區(qū)，用訓(xùn)練區(qū)中已知地面各類(lèi)地物樣本的光譜特性來(lái)“訓(xùn)練”計(jì)算機(jī)，獲得識(shí)別各類(lèi)地物的判別函數(shù)或模式，并以此

3、對(duì)未知地區(qū)的像元進(jìn)行分類(lèi)處理，分別歸入到已知的類(lèi)別中。非監(jiān)督分類(lèi)：是在沒(méi)有先驗(yàn)類(lèi)別（訓(xùn)練場(chǎng)地）作為樣本的條件下，即事先不知道類(lèi)別特征，主要根據(jù)像元間相似度的大小進(jìn)行歸類(lèi)合并（即相似度的像元?dú)w為一類(lèi)）的方法。遙感分類(lèi)基本過(guò)程根據(jù)圖像分類(lèi)目的選取特定區(qū)域的遙感影像，考慮空間分辨率、光譜分辨率、成像時(shí)間、圖像質(zhì)量等。根據(jù)研究區(qū)域，收集與分析地面參考信息與有關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)分類(lèi)要求和影像的特征，選擇合適的圖像分類(lèi)方法和算法。制定分類(lèi)系統(tǒng)，確定分類(lèi)類(lèi)別。找出代表這些類(lèi)別的統(tǒng)計(jì)特征測(cè)定總體特征，在監(jiān)督分類(lèi)中可選擇具有代表性的訓(xùn)練場(chǎng)地進(jìn)行采樣。在非監(jiān)督分類(lèi)中，可用聚類(lèi)等方法對(duì)特征相似的

4、像素進(jìn)行歸類(lèi)，測(cè)定其特征。對(duì)遙感圖像中各像素進(jìn)行分類(lèi)。分類(lèi)精度檢查。對(duì)判別分析的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。非監(jiān)督分類(lèi)—特征空間圖形識(shí)別圖形識(shí)別分類(lèi)就是對(duì)分類(lèi)的地區(qū)事先完全不了解，計(jì)算機(jī)只根據(jù)人們規(guī)定的某些要求和閾值對(duì)圖像進(jìn)行分析，采用對(duì)圖像逐行逐個(gè)像元相比較的無(wú)人管理分類(lèi)方法。特征空間圖形識(shí)別分類(lèi)特點(diǎn)1．不能精確控制分類(lèi)的類(lèi)別數(shù)。2．當(dāng)?shù)匚锕庾V響應(yīng)是不重合的正態(tài)分布時(shí)是可行的，并且容易實(shí)現(xiàn)，但若特征分布出現(xiàn)交疊，則使用這種方法將產(chǎn)生較大的分類(lèi)錯(cuò)誤。3．該分類(lèi)法的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、速度快。非監(jiān)督分類(lèi)—系統(tǒng)聚類(lèi)1）將圖像中每個(gè)像元看作一類(lèi)，作為分類(lèi)的初始值2）計(jì)算各類(lèi)均值間的相關(guān)系

5、數(shù)矩陣R3）從已分類(lèi)別中選取最鄰近的兩類(lèi)進(jìn)行合并4）重復(fù)步驟2-3，直到合并的新類(lèi)之間符合分類(lèi)的要求為止(各類(lèi)間的相關(guān)系數(shù)小于閥值或是距離大于閥值）系統(tǒng)聚類(lèi)法的局限性系統(tǒng)聚類(lèi)過(guò)程中采用的統(tǒng)計(jì)量要視具體情況而定，但也可利用該特點(diǎn)結(jié)合不同統(tǒng)計(jì)量分類(lèi)，提高準(zhǔn)確性非監(jiān)督分類(lèi)—?jiǎng)討B(tài)聚類(lèi)動(dòng)態(tài)聚類(lèi)就是在開(kāi)始時(shí)先建立一批初始中心，而讓待分類(lèi)的各個(gè)像元依據(jù)某些判決準(zhǔn)則向初始中心凝聚，然后再逐步修改調(diào)整中心，重新分類(lèi)；并根據(jù)各類(lèi)離散性統(tǒng)計(jì)量和兩類(lèi)間可分離性的統(tǒng)計(jì)量再進(jìn)行合并和分裂。此后再修改調(diào)整中心，這樣不斷繼續(xù)下去，直到分類(lèi)比較合理為止。監(jiān)督分類(lèi)需要事先確定訓(xùn)練場(chǎng)地和選擇訓(xùn)練樣本，訓(xùn)練

6、樣本需要具有一定的代表性考慮到各種地物光譜輻射的復(fù)雜性和干擾因素的多樣性，需要多考慮一些樣本在某一地區(qū)建立起來(lái)的判別式只能適用于同一地區(qū)或地學(xué)條件相似的地區(qū)監(jiān)督分類(lèi)-訓(xùn)練樣區(qū)選擇與統(tǒng)計(jì)收集現(xiàn)場(chǎng)信息在屏訓(xùn)練數(shù)據(jù)多邊形選擇在屏訓(xùn)練數(shù)據(jù)的種子選擇監(jiān)督分類(lèi)—訓(xùn)練樣本的選取用于監(jiān)督分類(lèi)地訓(xùn)練場(chǎng)地應(yīng)該是光譜特征比較均一的地區(qū)，一般在圖像顯示中根據(jù)均一的色調(diào)估計(jì)只有一類(lèi)地物，而且一類(lèi)地物的訓(xùn)練場(chǎng)地可選取一塊以上。訓(xùn)練樣本的數(shù)目至少要能滿足建立分類(lèi)用判別函數(shù)的要求，以克服各種偶然因素的影響，而對(duì)于光譜特征變化較大的地物，訓(xùn)練樣本的數(shù)目要更多一些，以反映其變化范圍。一般情況下，要得出可

7、靠的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，每類(lèi)至少要有10～100個(gè)訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)。監(jiān)督分類(lèi)—訓(xùn)練樣本的選取盡可能地利用一些已知的有用資料，來(lái)確定訓(xùn)練場(chǎng)地和訓(xùn)練樣本。在使用各種圖件資料時(shí)應(yīng)注意以下兩個(gè)方面：（1）各種圖件的成圖日期要盡可能地接近圖像成像日期,以保證地物類(lèi)別分類(lèi)準(zhǔn)確。（2）空間。要考慮到每一種地物類(lèi)型隨空間變化發(fā)生光譜特征變化的可能性，選擇訓(xùn)練場(chǎng)地應(yīng)當(dāng)能夠反映這種變化。在監(jiān)督分類(lèi)中由于訓(xùn)練場(chǎng)地是人為選取的，可能不包括所有的自然地物類(lèi)別，因而分類(lèi)后留下無(wú)類(lèi)可歸的像元。對(duì)于這種情況，有兩種解決方法：一是將無(wú)類(lèi)可歸的像元組成一個(gè)未知類(lèi)；二是按最近距離原則劃歸到各個(gè)已知類(lèi)中