地理科学 ›› 2012, Vol. 32 ›› Issue (4): 434-441.doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2012.04.434
收稿日期:
2011-06-21
修回日期:
2011-10-26
出版日期:
2012-04-20
发布日期:
2012-04-20
作者简介:
作者简介:臧淑英(1963-),女,黑龙江哈尔滨人,教授,博士生导师,主要从事LUCC与3S综合应用等方面研究。E-mail:
基金资助:
Shu-ying ZANG(), Ce ZHANG, Li-juan ZHANG, Yu-hong ZHANG
Received:
2011-06-21
Revised:
2011-10-26
Online:
2012-04-20
Published:
2012-04-20
摘要:
湿地遥感分类作为湿地管理、监测与评价的重要手段,受到了广泛的关注。遗传算法(GA)借鉴了生物进化规律进行启发式搜索寻优,支持向量机(SVM)是一种新型的空间数据挖掘方法,二者相结合可以发挥各自的优势,寻找到支持向量机的全局最优参数,从而较准确地对湿地进行遥感分类。以洪河自然保护区为例,采用遗传算法优化的支持向量机方法进行了湿地遥感分类研究。同格网搜索下的支持向量机湿地遥感分类及最大似然监督分类对比,结果表明,遗传算法优化较格网搜索方式总精度提高了7.29%,较最大似然监督分类提高了12.06%,方法改善了沼泽、草地与裸地三种地物间的区分,是湿地遥感分类的有效手段。
中图分类号:
臧淑英, 张策, 张丽娟, 张玉红. 遗传算法优化的支持向量机湿地遥感分类——以洪河国家级自然保护区为例[J]. 地理科学, 2012, 32(4): 434-441.
Shu-ying ZANG, Ce ZHANG, Li-juan ZHANG, Yu-hong ZHANG. Wetland Remote Sensing Classification Using Support Vector Machine Optimized With Genetic Algorithm: A Case Study in Honghe Nature National Reserve[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2012, 32(4): 434-441.
表1
洪河自然保护区湿地分类体系"
湿地 | 水田 | 指有水源保证和灌溉设施,在一般年景能正常灌溉,用以种植水稻,莲藕等水生农作物的耕地,包括实行水稻和旱地作物轮种的耕地。 |
---|---|---|
沼泽 | 指地势平坦低洼,排水不畅,长期潮湿,季节性积水或常积水,表层生长湿生植物的土地。 | |
非湿地 | 耕地 | 指无灌溉水源及设施,靠天然降水生长作物的耕地;有水源和浇灌设施,在一般年景下能正常灌溉的旱作物耕地;以种菜为主的耕地,正常轮作的休闲地和轮歇地。 |
裸地 | 目前还未利用的土地、包括难利用的土地。 | |
村镇 | 指城乡居民点及县镇以外的工矿、交通等用地。 | |
草地 | 指以生长草本植物为主,覆盖度在5%以上的各类草地,包括以牧为主的灌丛草地和郁闭度在10%以下的疏林草地。 | |
林地 | 指生长乔木、灌木、竹类、以及沿海红树林地等林业用地。 |
表2
遗传算法优化支持向量机湿地遥感分类精度"
样点数 | 水田 | 耕地 | 沼泽 | 裸地 | 村镇 | 草地 | 林地 | 总数 | 用户精度 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
水田 | 235 | 4 | 0 | 0 | 0 | 29 | 0 | 268 | 87.69% |
耕地 | 3 | 276 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 279 | 98.92% |
沼泽 | 0 | 0 | 234 | 0 | 17 | 0 | 0 | 251 | 93.23% |
裸地 | 0 | 2 | 19 | 224 | 0 | 47 | 5 | 297 | 75.42% |
村镇 | 0 | 0 | 8 | 2 | 215 | 0 | 0 | 225 | 95.56% |
草地 | 0 | 4 | 7 | 21 | 0 | 229 | 38 | 299 | 76.59% |
林地 | 0 | 0 | 3 | 0 | 0 | 32 | 253 | 288 | 87.85% |
总数 | 238 | 286 | 271 | 247 | 232 | 337 | 296 | 1907 | |
制图精度 | 98.74% | 96.50% | 86.35% | 90.69% | 92.67% | 67.95% | 85.47% | ||
总体精度 =87.36% Kappa系数 =0.852 |
表3
格网搜索支持向量机湿地遥感分类精度"
样点数 | 水田 | 耕地 | 沼泽 | 裸地 | 村镇 | 草地 | 林地 | 总数 | 用户精度 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
水田 | 224 | 42 | 0 | 0 | 0 | 5 | 0 | 271 | 82.66% |
耕地 | 14 | 236 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 270 | 87.41% |
沼泽 | 0 | 0 | 210 | 0 | 14 | 0 | 0 | 224 | 93.75% |
裸地 | 0 | 4 | 3 | 200 | 0 | 99 | 4 | 310 | 64.52% |
村镇 | 0 | 0 | 22 | 1 | 217 | 0 | 0 | 240 | 90.42% |
草地 | 0 | 4 | 29 | 46 | 1 | 174 | 26 | 280 | 62.14% |
林地 | 0 | 0 | 7 | 0 | 0 | 39 | 266 | 312 | 85.26% |
总数 | 238 | 286 | 271 | 247 | 232 | 337 | 296 | 1907 | |
制图精度 | 94.12% | 82.52% | 77.49% | 80.97% | 93.53% | 51.63% | 85.26% | ||
总体精度 =80.07% Kappa系数 =0.767 |
表4
最大似然湿地遥感分类精度"
样点数 | 水田 | 耕地 | 沼泽 | 裸地 | 村镇 | 草地 | 林地 | 总数 | 用户精度 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
水田 | 221 | 41 | 0 | 0 | 1 | 26 | 0 | 289 | 76.47% |
耕地 | 0 | 230 | 2 | 10 | 0 | 0 | 0 | 242 | 95.04% |
沼泽 | 0 | 2 | 198 | 6 | 22 | 11 | 9 | 248 | 79.84% |
裸地 | 15 | 3 | 46 | 165 | 0 | 59 | 32 | 320 | 51.56% |
村镇 | 0 | 1 | 0 | 0 | 203 | 0 | 0 | 204 | 99.51% |
草地 | 2 | 6 | 14 | 66 | 6 | 187 | 23 | 304 | 61.51% |
林地 | 0 | 3 | 11 | 0 | 0 | 54 | 232 | 300 | 77.33% |
总数 | 238 | 286 | 271 | 247 | 232 | 337 | 296 | 1907 | |
制图精度 | 92.86% | 80.42% | 73.06% | 66.80% | 87.50% | 55.49% | 78.38% | ||
总体精度 =75.30% Kappa系数 =0.712 |
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