Object-oriented Method for Rural Residential Land Extraction in the Hilly Areas of Southern China Using RapidEye Data

The process of rapid urbanization in China features two opposing trends： declining rural population and increasing rural residential land, especially in southern hilly areas. The extraction and analysis of residential land in rural China represents an important application for remote sensing technology. The study aimed to discover rural residential land information using RapidEye satellite imagery, taking Taihe County as the research area in the hilly region of southern China. Based on multiple experiments, classification was conducted with an optimal image segmentation scale set to 200. The object-oriented classification rule set was constructed using the customized parameters NDVI, NDWI, brightness, and length/width. The areas of residential land and other land use types were interpreted by varying the parameter values for classification rule sets. Finally, validation and accuracy evaluations were carried out. The overall accuracy of residential land interpretation is 78.40%, and producer＇s accuracy and user＇s accuracy are 68.75% and 77.33%, respectively. The results indicate that RapidEye provides a suitable data source for extraction of rural residential land using an object-oriented approach. Compared with the second national land survey of China, the classification gave an absolute difference of 93.67 ha residential land within the study area. Recognition errors occurred mainly in regions adjacent to the boundaries between residential land and other types of land.

云南漾弓江流域城乡聚落形态信息提取与分形分析

利用 1996年 2月和 1999年 11月的TM影像 ,通过对漾弓江流域的遥感影像的光谱特征分析 ,建立地物光谱模型 ,提取区域城乡聚落的时空分布信息。在此基础上 ,根据分形几何理论计算漾弓江流域城乡聚落不同时段空间形态的分形维数 ,从其变化分析流域内聚落空间形态的特征。结果表明 ,欠发达地区城乡聚落空间形态具有分形现象 ,并且城市与农村集镇的分形维数变化不一致 ,1996年丽江地震和 1998年大丽线的开通加速了丽江城和鹤庆城的发展 ,使其形态趋于复杂、不稳定性增大。

发达地区城乡聚落形态的信息提取与分形研究——以无锡市为例

利用 1 970年地形图、 1 984、 1 991、 1 998年的遥感影像 ,通过对无锡市地区遥感影像的光谱特征分析 ,采用仿归一化植被指数法提取无锡市城乡聚落空间信息。在此基础上 ,根据分形理论计算无锡地区城乡聚落空间形态的分数维 ,从分数维的变化 ,分析无锡城乡聚落空间形态的特征。结果表明 ,无锡地区城乡聚落空间形态具有分形现象 ,并且城区和集镇的分数维变化不一致 ,反映了城乡聚落空间形态在不同的阶段 ,其复杂程度。

龙口市城镇聚落空间信息提取与动态变化研究

以胶东半岛龙口市为研究区域,利用1983年地形图、Landsat1992.6和2002.6两个时期的TM影像.首先分析了该区域城镇聚落的影像特征,研究了城镇聚落及其背景地物的光谱特征.并探讨了它们在光谱特征上的可分性;然后分析并建立了基于光谱特征和形状特征的简单决策树模型.对研究区域城镇聚落信息进行了提取。在此基础上,简要分析了胶东半岛龙口市近20年来.城镇聚落动态变化的特点。

顾及纹理和形状特征的无人机影像中农村宅基地提取研究——以重庆市丰都县为例

针对目前农村宅基地传统调查方法存在的工作量大、周期较长等不足,本文提出了一种顾及纹理和形状特征的农村宅基地半自动提取方法。该方法首先利用Gabor小波变换产生纹理特征矩阵,与光谱特征共同训练目标地物特征的混合高斯模型,并改进直线Hough变换算法检测道路范围,可有效区分农村宅基地与道路目标。无人机遥感影像实验证明,本文所提出的提取方法可有效克服传统方法结果中的斑点噪声和误分类现象,大大提高宅基地分类精度,Kappa系数达0.8以上,耗费时间也有明显缩短。

基于Gabor滤波方法的居民地识别分析

图像纹理对于高分辨率遥感图像的信息提取与目标识别具有重要意义。针对"北京一号"小卫星全色遥感图像非城市区域居民地块往往呈现出比较明显的方向性纹理的特点,扩充改进Gabor滤波方法进行提取。方法主要利用Gabor滤波器的多尺度、多方向滤波的性质,提取多尺度纹理特征集,并进行特征;而后利用多特征聚类实现图像的初步分割。由于分割是对特征进行聚类完成的,其结果可能存在一个居民地块由若干个相互间存在间隔的子区域组成、存在无用小斑块、居民地内部存在大量小孔洞等缺陷。针对上述不足,利用形态学尺度空间融合方法,对居民地块通过结构元素不断增大的闭运算进行迭代融合,并选择一个具备"最长生存期限"的类别个数作为最佳类数,选择首次出现该类别数的分割结果作为最后的识别结果。对延庆地区的小卫星影像进行了居民地提取,并与共生矩阵纹理分析方法进行了实验对比。结果表明方法是有效的,并在提取精度上具有优势。

绍兴市城镇聚落空间形态信息提取及其演化的分形分析

通过对绍兴市 1984年 8月和 1997年 5月两景不同时相的 TM遥感影像上城镇及其背景地物的光谱特征分析 ,建立城镇聚落信息提取的光谱模型 ,提取城镇聚落形态信息 ,利用中值滤波进行整体化处理 ,后再矢量化。在此基础上 ,利用分形几何理论计算不同时相、不同组合的绍兴市城镇聚落形态的分形维数 ,对比分析其空间形态的变化特征。结果表明 ,绍兴市城镇聚落的空间形态明显具有分形特征 ,而且形态越来越复杂 ,稳定性越来越低 ,发展越来越随意。其中 ,绍兴市区和柯桥镇的发展尤为迅速 ,与其它集镇相比 ,其空间形态的复杂程度更高 ,稳定性更低 。

基于RS和GIS的龙口市居民地动态变化研究

选择Landsat 1986.6和2002.6两个时期的TM影像,经过多波段彩色合成处理,在分析居民地等多种地物的光谱特征及谱间特征的基础上,建立了居民地信息提取的光谱模型,提取并制作了两个时段的居民地分布图.在此基础上,简要分析了胶东半岛龙口市近20年来居民地动态变化的特点.

基于高分辨率遥感影像的农村居民点内部用地信息提取研究

近年来,随着农村地区土地利用规划工作的细致深入,对快速获取农村居民点内部用地信息提出了更高的要求。目前,国内外的研究主要集中在对于房屋或道路的提取上,且大多以面向像元的分类方法为主,其结果并不能反映农村居民地内部的整体用地情况且分类精度有待进一步提高。为此,本文提出了一种方法:首先利用大比例尺土地利用现状图提取农村居民点外边界;接着建立起农村居民地遥感分类体系;然后,采用面向对象的分类技术,辅以各种地学知识建立起提取农村居民点内部用地信息的有效模型;最后以武汉市黄陂区的桃园吉地区为研究区域进行了实例研究,验证此方法的有效性。

基于纹理方向和角点的居民地信息提取

高分辨率遥感影像中规则建筑聚集街区式居民地纹理方向性明显且含有丰富的角点,为了充分利用该特性,以简化滤波器参数设置,提高居民地提取精度及效率,提出基于纹理方向和角点的高分辨率遥感图像居民地信息提取方法。该方法首先对遥感图像进行特定方向角度的Gabor滤波变换;并将滤波器组输出的不同方向滤波影像进行重构。然后对滤波影像做Harris角点检测;并计算检测结果影像的角点密度似然度。最后将角点密度似然影像进行阈值分割以提取影像上的居民地信息。实验结果表明,该方法对乡村及山区居民地信息提取的Kappa系数分别达到0.954 2和0.894 4,保证了居民地提取的精度。同时,算法中各参数的鲁棒性较好,其中中心频率不需要反复的选取试验,从而提高了居民地信息提取的效率。

浅谈遥感和GIS技术在村镇选址上的应用

随着全面建设小康社会的推进,为满足人们对居住环境需要改善的需求,利用影像提取出耕地和居民地的分布信息,利用GIS空间分析及建模技术建立村镇选址分析模型,得到适宜的居民地适宜图。

基于谱间特征与多种指数分析的居民地信息提取方法

本文在分析现有居民地提取方法的基础上,提出将归一化建筑指数(NDBI)、改进归一化差异水体指数(MNDWI)、土壤调节植被指数(SAVI)、比值居民地指数(RRI)相结合进行居民地信息提取的方法。以浙江省宁波市为例,通过光谱采样及各类地物在4种指数上的取值分析,建立模型进行居民地信息提取及精度验证,结果表明:利用该模型可以实现居民地信息的自动提取,能提高居民地与裸地的可分性,减少背景地物的影响,总体精度为91.08%。

三峡典型区农村居民点格局及人居环境适宜性评价研究

与我国平原区农村居民点呈团簇状分布不同,三峡库区农村居民点规模小、密度大、分布散乱,呈现出"满天星"状的分布格局。以渝北、万州和秭归移民区作为三峡典型区,利用面向对象分类和监督分类相结合的方法从高分辨率遥感影像提取了农村居民点。在此基础上利用GIS技术对农村居民点空间分布规律特征和制约农村居民点分布的要素如海拔、坡度、坡向、道路、水源等进行了分析;借鉴农用地评价方法,利用评价中的多指标综合评价法,结合层次分析法(AHP)生成人居环境适宜性评价图。研究结果表明,三峡农村居民点受到海拔、坡度、坡向等因子的影响呈现出较明显的空间分布规律。三峡典型区农村居民点格局及人居环境适宜性评价结果为农村居民点布局的合理规划提供了参考和依据。

基于样本自动扩充的街区式农村居民地遥感提取方法

与基于非监督分类机制的居民地提取方法相比较,基于监督分类机制的居民地提取方法具有较高的提取精度。但是,基于监督分类机制的方法依赖于人工标注的训练样本,繁琐的标注工作限制了这类方法在遥感大数据时代的应用。利用监督居民地提取方法具有较高提取精度的优点,同时克服这类方法需要人工标注样本的缺点,能够建立更为实用的居民地提取方法。为此,针对中国华北平原广泛分布的街区式农村居民地,提出一种基于监督分类机制且仅需单个人工标注样本的居民地遥感提取方法。该方法首先根据居民地在遥感影像上的特征设计居民地排除规则,对划分的影像块进行初步分类;然后,从划分为非居民地的影像块中随机挑选一定量的影像块作为负样本,以人工标注的单个正样本为基础进行正样本扩充;最后,采用k-近邻分类法训练居民地分类器,对初步判定为居民地的影像块做进一步分类。试验结果表明,方法能够准确地提取影像中的居民地,对地物背景存在差异的遥感影像具有良好的提取效果。