辽河河口湿地地物光谱数据库的建立及决策树分类应用

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湿地被誉为地球之肾,是重要的生态系统。湿地环境的监测,是实现湿地管理和保护,做出正确分析和决策的重要依据。3S技术凭借其迅捷和可靠的特性,在湿地保护与监测中得到了广泛的应用。高光谱遥感技术,则进一步深化了遥感资源的应用范围和能力。本文以辽河河口湿地为研究背景,以遥感影像和野外光谱仪实测的地物光谱数据为数据源,以Visual Fox Pro为平台,探索如何在减少成本与开发难度的前提下,为个人或研究团队建立一个适用于特定研究区的小型定制地物光谱数据库。并以此为基础,对辽河河口湿地土地类型进行决策树分类。本文的主要研究内容如下:(1)数据库功能确定、编译工具选择及数据采集收录。根据需求,所确定的数据库主要功能为数据的存放与显示,数据的导入与导出,数据的修改与加密,保存和精准检索,以及与其他专业软件配合使用的联动功能等。通过对比几种常用的数据库编译工具,分析其细节差别,并结合建立小型数据库的实际情况、客观因素等,选用VFP作为数据库编译工具。对辽河河口湿地展开了三次集中测量,获取地物光谱曲线共千余条;获取的信息主要包括地物光谱信息、地理坐标信息和图像辅助信息;妥善存储信息准备输入数据库中。(2)数据库功能的实现过程。利用Visual Fox Pro实现辽河河口湿地地物光谱数据库所确定的功能。数据库功能的实现主要依靠两个部分,分别是在VFP中通过面向对象化的表单设计达成数据存储、显示、导入、导出、修改等一系列功能,以及通过与其他专业软件联动实现数据的匹配、分析、处理等。数据库与其他软件的合理配合,既能增加数据处理的可靠性和精度,又能为数据库建立工作减少相应的成本,符合以低成本建立契合特定研究区域的小型数据库的初衷。(3)数据库在决策树分类上的应用。以OLI影像为数据源,结合针对于特定季节采集的特定地物的光谱信息作为先验知识,通过波普重采样,波段融合计算,SPSS数据分析等方法,对辽河河口湿地土地类型,进行了基于专家知识的决策树分类,分类后精度评价结果表明:总体精度达到了90.84%,Kappa系数为0.897,取得了较好的分类效果。并探讨了数据库使用过程中的拓展与更新办法。
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