遥感图像分类

概念:根据感兴趣目标在遥感图像上的差异,判断并识别其类别属性空间分布特征等信息的过程。
重点关注:
选择哪些有效特征进行分类
选择什么方法进行分类
分类方法的参数如何设置

遥感图像分类原理:

地物在遥感影像上的每个属性均可被当作一个变量,参与分类的这些属性(特征变量)构成了一个n维的特征空间。
理想情况下,同类地物应该具有相同或相似的特征描述。

利用先验知识的顺序:监督分类 非监督分类
划分概率是否为100%:硬分类 软分类
基于数据统计特征 统计分类 决策树分类
分类对象是否为像元 逐像元分类 面向对象分类

分类过程:

分类目的以及研究区背景了解
数据获取
数据预处理
分类类别确定和解译标志建立
训练样本选取和评价
特征提取和选择
分类方法的选择
图像分类
分类后处理
精度评价

训练样本选取和评价

样本来源:野外调查获得 在遥感影像上获取
训练样本的个数要求:样本个数与所采用的分类方法、特征空间维数、各类别的大小与分布有关
一般情况下,每一类别的训练样本个数至少是特征空间维度的10~30倍。
训练样本的分布:代表研究区内各分类类别的特征差异。采集策略:小区域连续材积,分层采集、地理分层采集

训练样本评价:不同类别的分离程度
策略:分离程度 混分现象
评价方法:图表法 均值图法 直方图法 特征空间多维图法 统计法:转换离散度 J-M距离法

分类方法

监督分类器
非监督分类器
决策树分类
面向对象分类

平行盒式算法
距离判断算法:最小距离 欧式距离 马氏距离
最大似然法

支持向量机分类算法
BP神经网络模型
深度学习:卷积神经网络模型CNN

非监督分类器
K-mean算法
ISO DATA算法 迭代自组织数据分析算法 又合并和分裂两个过程
决策树分类 训练样本-属性分类-生成决策树-修建-评估

面向对象分类
分析的基本单元不再是单个像元,而是一个个均质单元。主要环节:对象提取-对象分类
多尺度分割提取对象

分类后处理

目的:传统的分类结果往往包含一些小的斑块,这时就需要处理。
方法:主/次要分析 聚类分析 过滤处理 其他分类后处理

主次要分析:将小图斑归并到周边像元占多数的类别中。次要分析相反。
聚类处理:用形态学喷张和腐蚀操作处理,解决分类图像存在的空间不连续性问题。
过滤处理:把小图斑剔除,主要是未分类的类别。
其他的分类方法:分类合并 人工修正 矢量数据平滑处理

分类精度评价:

验证分类方法的优劣及分类结果的可靠性。
关键环节:检验样本点选取
常用方法:混淆矩阵 ROC曲线

检验样本的选取要求:
来源
要求:具有代表性
采样方法:简单随机采样 分层采样 集群采样
个数要求:50个以上
混淆矩阵:误差矩阵 制图精度:评价分类方法的好坏 漏分概率 用户精度 Kappa系数

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