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遥感影像监督分类


4 结束语
编制好上述计算程序( 表格) , 不同的测设曲 线对象, 仅需更改相应的已知参数即可; 若增加放 样点, 则只需在相应的位置内插行, 再复制相应的 公式即可完成计算。总之, 在测量计算中使用 EXCEL 软件, 我们会发现它具有编程简便, 计算 过程直观, 计算结果表格化等优点, 加之该软件普 及程度高, 具有非常大的应用和开发潜力。
国 人 民 大 学 出 版 社 ,2006.
最大似然分类是图像处理中最常用的一种 监督分类方法, 它利用了遥感数据的统计特征, 假定各类的分布函数为正态分布, 在多变量空间 中形成椭圆或椭球分布, 按正态分布规律用最大 似然判别规则进行判决, 得到较高准确率的分类 结果。
2 监督分类方法
监督分类是自顶向下的知识驱动法, 先进行 训练再进行分类, 即先学习再分类法。最大似然 估计分类法是一种基于概率判别函数和贝叶斯 判别规则, 在这种方法中首先要正确地选择训练 样区, 当建立好训练样区后, 通过对训练样本进 行统计, 得到各个类别样本的统计参数, 有了这 些参数也就是确定了各个类别的概率密度函数, 然后根据先验知识和实地( 或历史) 统计资料, 确 定各个类别的先验概率, 最后就可以按照贝叶斯 判别准则进行分类。在用最大似然分类方法分类 的过程中, 由于统计参数是由训练样本得来的, 因此训练样区的选择好坏极大地影响了分类的 精确度。
参考文献: [1] 史 宗 海 等.EXCEL2002 从 入 门 到 精 通[M].北 京 : 电 子 工
业 出 版 社 ,2002. [2] 李清岳等.工程测量学[M].北京:测绘出版社,1995. [3] 龚乐群等.CASS 软件在工程测 量 中 的 使 用[J].测 绘 与 空
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总第 70 期 第 4 期
遥感影像监督分类
遥感影像监督分类
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巢宁佳
(江西省第二测绘院 江西南昌 330046)
摘 要 本文主要研究探讨遥感影像分类的监督分类法原理、技术、步骤及精度等问题。通过采用最 大似然分类法对各种融合影像进行监督分类, 比对结果, 阐述最大似然分类法的特点。 关键词 遥感影像分类 方法 特点
3 主要步骤
( 1) 选择特征波段 确定感兴趣的类别数, 首先确定要对哪些地 物进行分类, 这样就可以建立这些地物的先验知 识。特征变换和特征选择。 ( 2) 选择训练样区 从 待 处 理 数 据 中 抽 取 出 具 普 遍 性 、代 表 性 的 数据作为训练样区。 训练样区指的是图像上那些已知其类别属 性, 可以用来统计类别参数的区域。因为监督分 类关于类别的数字特征都是从训练样区获得的, 所 有训练样区的选择一定要保证类别的代表性。训练 样区选择不正确便无法得到正确的分类结果。 ( 3) 特征提取 图像分类中重要的一步是提取图像中的特征 信息, 从样本数据中提取特征矢量, 成样本空间到 特征空间的转换。特征应反映观测目标的特性。 确定判别函数和判别准则。监督法分类意味 着对类别已有一定的先验知识, 根据这些先验知 识, 就可以有目的地选择若干个“训练样区”。这 些“训练样区”的类别是已知的。利用“训练样区” 的数据去“训练”判别函数就建立了每 个类别的 分类器, 然后按照分类器对未知区域进行分类。 分类的结果不仅使不同的类别区分开了而且类 别的属性也知道了。 根据所选定的训练样区, 相应地物类别的光 谱特征在使用最大似然法进行分类时, 就可以用 样本区中的数据计算判别函数所需的参数, 根据 选出的各类训练区的图像数据。 ( 4) 图像分类运算 基于特征矢量集采用特定的分类器对特征 空 间 进 行 划 分 、运 算 。 将 训 练 区 以 外 的 图 像 像 元 逐个逐类地代入公式, 对于每个像元, 分几类就
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H8=( 3.14*H3*(J3- H7*2)) /180+2*H4 J8=(H3+J6) (1/(COS((J3/2) 3.14/180)))- H3 H9=2*J7- H8 H12 H12=IF(I12> 1000, H11+1, H11)“ 此 为 条 件 判断函数” I12=IF(( I11- J7) > 0,( I11- J7) ,( I11+1000- J7) ) I13=I12+H4 I14=I12+H8/2 I15=I12+H8- H I16=I12+H8 B4=B3+20- MOD( B3, 20) C4=B4- $B$3 D4=$H$3*SIN ( ( C4- 0.5*$H$4)/$H$3)+$H$6 “其中加$是指绝对引用” E4=$H$3*( 1- COS( ( C4- 0.5*$H$4) /$H$3))+ $J$5 F3=B4- $B$3- D4 创 建 好 以 上 计 算 公 式 后 , 再 将 B4, C4, D4, E4, F3, H12 格的公式分别向下拖动复制, 则其它 的结果自动计算, 计算结果见表 2。 在上面的表格中只计算了曲线的一半, 另一半 可以 HZ 为起点用同样的方法来进行计算。另外在 上表中的一行( Li- Xi) 的值, 是因为在用切线支距 法进行放样时, 不是通过量取 Xi 和 Yi 来进行放 样, 而是先向切线方向量取 Li, 再倒退( Li- Xi) , 得出 垂足, 在垂线方向量取 Yi, 即得曲线上的各点。
1 概述
传统的基于像素的常规遥感图像分类方法 主要有监督分类和非监督分类, 而监督分类它主 要有: 平行六面体法、最短距离法、马氏距离法、 最大似然法、波谱 角度制图(SAM)以 及二进制编 码方法等。
在遥感图像分类方法中, 最大似然分类法是 平均误差最小的方法, 因此在常规的遥感数据分 类中得到较为广泛的应用。
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江西测绘
2007 年
计算几次, 最后比较大小, 选择最大值得出类别, 完成分类工作。
( 5) 产生分类图 给每一类别规定一个值,如分 10 类,就定 每 一类分别为 1,2,…,10,分类后的像元值便用类别 值代替, 最后得到的分类图像就是专题图像。由 于最大灰阶值等于类别数, 在监视器上显示时需 要给各类加上不同的彩色。 ( 6) 检验结果 如果分类中错误较多, 需要重新选择训练区 再作以上各步, 直到结果满意为。 这种方法的优点是, 对符合正态分布的样本 聚类组而言, 是监督分类中较准确的分类器, 因 为考虑的因素较多; 通过协方差矩阵考虑了类型 内部的变化。缺点是, 扩展后的等式计算量较大,
当输入波段增加时, 计算时间相应增加; 最大似 然是参数形式的, 意味着每一输入波段必须符合 正态分布; 在协方差矩阵中有较大值时, 易于对 模板分类过头。
参考文献 [1] 潘建刚, 赵文吉, 宫辉力, 遥感图像分类方法的研究 首
都师范大学学报( 自然科学版) 第 25 卷 第 3 期, 2004 年 9 月. [2] 杜 凤 兰 , 田 庆 久 , 夏 学 齐 , 遥 感 图 像 分 类 方 法 评 析 与 展 望 遥感技术与应用 第 19 卷 第 6 期 2004 年 12 月. [3] 黄宁, 刘小军, 朱敏慧, 张守融, 遥感图像分类技术研究 华北工学院测试技术学报 2001 年第 15 卷第 2 期. [4] 周 庆 , 李 峰 , 张 海 涛 , 监 督 分 类 技 术 在 高 分 辨 率 卫 星 影 像中的应用, 北京林业大学学报, 2003 年 12 月. [5] 孙家抦, 遥感原理与应用 武汉大学出版社, 2003 年.
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