阶段对比
主要方法 第一阶段 第二阶段 目视判断 解译结果面积与 参考数据比较 定位类别比较， 精度测量 误差矩阵方法 特点 定性评价 定量 缺陷 具主观性 非定位据专题分类不确定性研究
遥感数据专题分类不确定性研究
• 基于误差矩阵的分类精度评价方法：用于表示分 为某一类别的像元个数与地面检验为该类别数的 比较阵列。 • 基于模糊分析的分类精度评价方法：不能提供像 元尺度上分类的不确定性信息，因而难以反映分 类不确定性的空间分布特征。
误差矩阵
• 混淆矩阵， 主要用于比较分类结果和地表真实信息，可 以把分类结果的精度显示在一个混淆矩阵里面。混淆矩阵 是通过将每个地表真实像元的位置和分类与分类图象中的 相应位置和分类像比较计算的。混淆矩阵的每一列代表了 一个地表真实分类，每一列中的数值等于地表真实像元在 分类图象中对应于相应类别的数量，有像元数和百分比表 示两种。 • 错分误差，指被分为用户感兴趣的类，而实际上属于另一 类的像元，错分误差显示在混淆矩阵的行里面。 • 漏分误差，指本属于地表真实分类，但没有被分类器分到 相应类别中的像元数。漏分误差显示在混淆矩阵的列里。
• 第一阶段目视判断为主，定性评价； • 第二阶段通过比较分类所得的专题图中各类别的面积范围（或 面积比例）与地面或其他参考数据中相应类别的面积范围（或 面积比例） ，优点定量客观，缺点非定位本质； • 第三阶段以定位类别比较和精度测量为特征，将特定位置的分 类结果中的类别和地面实况和其他参考数据中相应点的类别进 行比较，并在比较基础上发展各种精度测量（总体精度）。 • 第四阶段是对第三阶段的细化和发展，其核心是误差矩阵方法 ，特点是在充分利用误差矩阵的基础上，计算出各种精度测量 如KAPPA系数，统计上更加严格。
•
ERDAS
• IMAGINE Professional级：是面向从事复杂分析，需要最新和最全面处理工 具，经验丰富的专业用户。Professional是功能完整丰富的地理图像系统。除 了Essentials和Advantage中包含的功能以外，IMAGINE Professional还提供 轻松易用的空间建模工具（使用简单的图形化界面），高级的参数/非参数分 类器，分类优化和精度评定，以及高光谱、雷达分析工具。它是最完整的制 图和显示、信息提取、正射矫正、复杂空间建模和尖端的图像处理系统。 * Subpixel Classifier——子象元分类器利用先进的算法对多光谱影像进行信 息提取，可达到提取混合象元中占20%以上物质的目标； ERDAS公司在IMAGINE中支持动态连接库（DLL）的体系结构。它支持目标 共享技术和面向目标的设计开发、提供一种无需对系统进行重新编译和连接 而向系统加入新功能的手段，并允许在特定的项目中裁剪这些扩充的功能。 在ERDAS IMAGINE中直接提供了下列DLL库： * 图像格式DLL——提供对多种图像格式文件无需转换的直接访问，从而提高 易用性和节省磁盘空间。支持的图像格式包括：IMAGINE、GRID、LAN/GIS、 TIFF（GeoTIFF）、GIF、JFIF（JPEG）、FIT、BMP和原始二进制格式。 * 地形模型DLL——提供新类型的矫正和定标（Calibration），从而支持基于 传感器平台的校正模型和用户剪裁的模型。这部分模型包括：Affine、 Polynomial、Rubber Sheeting、TM、SPOT、IKONOS、QuickBird、Single Frame Camera等。
定量遥感参数反演中不确定性研究
• 定量遥感产品检验中各个环节上的不确定 性的研究还没有系统开展，特别是验证过 程各个环节中引入的不确定性量化及传递 和对最终验证结果的影响方面的研究非常 有限。 • 对于定量遥感反演中数据和模型的不确定 性表达和处理的研究还没有系统开展。
遥感数据专题分类不确定性研究
称其为环境遥感。 • 环境遥感在数据获取上具有多层次、多时相、 多功能、多专题的特点；在应用方面具有多 源数据处理、多学科综合分析、多维动态监 测和多用途的特点。
遥感应用水平要提高，遥感定量化是必由之路。
ENVI
• ENVI 可以处理最先进的卫星格式，如Landsat7, SPOT, RADARSAT, NASA, NOAA, EROS和TERRA,能接受未来所有 传感器的信息。 • 包含所有基本的遥感影像处理功能，如：校正、定标、波段运算、分 类对比增强、滤波、变换、边缘检测及制图输出功能。ENVI具有对 遥感影像进行配准和正射校正的功能，可以给影像添加地图投影，并 与各种GIS数据套合。ENVI的矢量工具可以进行屏幕数字化、栅格和 矢量叠合，建立新的矢量层、编辑点、线、多边形数据，缓冲区分析， 创建并编辑属性并进行相关矢量层的属性查询。 • ENVI 拥有高光谱和多光谱分析工具。用户可以识别出图像中纯度 最高的像元，通过与已知波谱库的比较确定未知波谱的组分。用户不 但可以使用ENVI自带的波谱库，也可以自定义波谱库，甚至可以组 合使用线性波谱分离和匹配滤波技术进行亚像元分解，以消除匹配误 差获得更精确的结果。 • ENVI的集成式雷达分析工具可以快速处理雷达SAR数据,提取CEOS 信息并浏览RADARSAT和ERS-1数据。用天线阵列校正、斜距校正、 自适应滤波等功能提高数据的利用率。纹理分析功能还可以分段分析 SAR数据。ENVI还可以处理极化雷达数据，用户可以从SIR-C和 AIRSAR数据中选择极化和工作频率，用户还可以浏览和比较感兴趣 区的极化信号，并创建幅度图像和相位图像。
陆地遥感数据产品真实性检验一般框架
• 真实性检验的数据产品包括地表反射率、地表温度、雪冰图、 反照率/BRDF、植被指数、叶面积指数、植被覆盖度、土地覆 被等。 MODIS陆地产品组（MODLAND） 真实性检验计划包括三个阶段： • 第一阶段通过选择少量测量点和时间段的地面测量数据进行产 品真实性检验； • 第二阶段对时空范围更广的地面测量点和测量时间段的数据进 行产品真实性检验； • 第三阶段通过在统计上具有全球时空分布代表性的地面独立测 量值系统评价数据产品的精度，并估计其不确定性。 • 开展多传感器数据产品间的比较真实性检验。NASA&欧空局
Envi与Erdas对比
• envi在数据处理方面比erdas更加精确，但 erdas的模块化更加人性化，在进行某些处 理的时候比较容易找着菜单命令。另外 erdas的model maker可以自主建模，比较 方面。envi的idl编程虽说也很简单，但没用 过的人可能就有点不知道如何下手。 • PCI更适合于影像制图，ERDAS的数据融 合效果最好，ENVI在针对像元处理的信息 提取中功能最强大。ER Mapper对于处理 高分辨率影像效果较好。
定量遥感参数反演中不确定性研究
• 定量遥感参数反演不确定性的研究目前主要集中 在定量遥感数据产品的验证方面。 • 真实性检验：通过独立的手段评价来自系统输出 的数据产品质量的过程。 • 定标：是定量地定义系统对已知和可控的系统输 入信号响应过程。 • 区别：真实性检验则是通过和参考数据比较（假 定参考数据代表目标真实值）以评价从卫星传感 器信号延伸出的更高级产品的不确定性的过程， 因此，真实性检验过程中参考数据代表性和比较 方法是关键。
遥感应用模型与定量遥感
• 应用模型是实现分析结果定量化的手段 • 定量遥感是遥感技术发展从定性粗放到精 确具体的思想飞跃
定量遥感不确定性
• • • • 定量遥感应用不确定性分析理论和方法 定量遥感信息模型与反演 土地利用/土地覆盖自动更新技术 农田旱情遥感监测模型与方法
定量遥感是一种方法模型而非技术手段…..
陆地遥感数据产品真实性检验一般框架
• “自下而上”的真实性检验框架，基本 构成是根据不同的地表类型或生物群落 的全球分布，在全球设置一定数据量的 真实性检验样地，每个样地内有若干基 本采样单元，每个ESU内进行一定数量 的单点测量，然后通过一定的转换方法 将单点测量值转换到ESU尺度上；再结 合高分辨率遥感影像，建立基本采样单 元与样地之间的尺度转换关系，得到样 地水平上的地表参数值；最后，通过全 球不同地表类型多个样地与陆地遥感数 据产品进行比较和相关性分析，评价全 球遥感数据产品的精度。
不确定性的来源
• 通常利用均方根误差衡量参考像元的位置 精度
不确定性的来源
不确定性的来源
• 由于遥感数据的获取、处理、分析和 转换等一系列步骤中都有不同类型和 程度的不确定性引入，并在进一步分 析中传播，在遥感信息提取过程中， 不但要设法纠正数据获取过程引入的 不确定性，而且要选取合适的、对误 差不敏感的处理和分析方法，使最后 提取的信息包含最小的不确定性。
遥感应用模型综述
复习版
本节关注
• • • • • 应用方向概述 国外研究环境 空间几何分析 遥感定量模型 地表反演模型
遥感应用模型概述
遥感应用方向（侧重识别、侧重测量） • 遥感分析基础软件 • 环境遥感是以探测地球表层环境的现象及其 • 国土资源遥感（地上） 动态为目的的遥感技术。可理解为涉及资源、 大气、海洋、环境生态等所有遥感活动的代 名词。 • 地质遥感（地下） • 旨在探测和研究环境污染的空间分布、时间 尺度、性质、发展动态、影响和危害程度， • 生态遥感 以便采取环境保护措施或制订生态环境规划 的遥感活动，虽属环境遥感之列，但一般不 • 灾害遥感
ERDAS
• • ERDAS IMAGINE是以模块化的方式提供给用户的，对系统进行剪裁，充分利用软硬 件资源，并最大限度地满足用户的专业应用要求。ERDAS IMAGINE面向不同需求的 用户，对于系统的扩展功能采用开放的体系结构以IMAGINE Essentials、IMAGINE Advantage、IMAGINE Professional的形式为用户提供了低、中、高三档产品架构，并 有丰富的功能扩展模块供用户选择，使产品模块的组合具有极大的灵活性。 IMAGINE Essentials级：包括有制图和可视化核心功能的影像工具软件。无论您是独 立地从事工作或是处在企业协同计算的环境下，都可以借助IMAGINE Essentials完成 二维/三维显示、数据输入、排序与管理、地图配准、制图输出以及简单的分析。 * Vector——直接采用ESRI的ArcInfo数据结构Coverage，建立、显示、编辑和查询 ArcInfo完成拓扑关系的建立和修改及矢量和光栅图像的双向转换等； * Virtual GIS——真实三维景观重现和GIS分析； * Developer‘s Toolkit——ERDAS IMAGINE的C程序接口，ERDAS的函数库，及程序 设计指南。 IMAGINE Advantage级：是建立在IMAGINE Essential级基础之上的，增加了更丰富的 图像光栅GIS和单片航片正射矫正等强大功能的软件。IMAGINE Advantage为您提供 了灵活可靠的用于光栅分析，正射矫正，地形编辑及先进的影像镶嵌工具。简而言之， IMAGINE Advantage是一个完整的图像地理信息系统（Imaging GIS）。 * Radar模块——雷达影像的基本处理； * OrthoBase——区域数字影像正射纠正； * OrthoBASE Pro——航片、卫片快速正射纠正，利用立体象对自动提取高精度DEM； * OrthoRadar——可对RadarSat，ERS雷达影像进行正射纠正； * StereoSAR DEM——用立体方法从雷达图像数据中提取DEM； * IFSAR DEM——用干涉原理从雷达图像数据中提取DEM； * ATCOR2——对相对平坦地区图像进行大气校正和雾曦消除； * ATCOR3——对山区图像进行大气纠正雾曦消除，可以消除地形的影响；