MODIS多角度观测对地表分类精度的影响

摘要

遥感影像分类是从遥感影像中提取地表信息的一个重要手段，提高地表分类精度是利用遥感影像进行地表分类研究的重要目标之一。提高遥感制图精度通常从以下两个方面进行研究：（1）分类器的性能；（2）输入特征的选择和优化。目前，全球已有的地表分类产品如AVHRR，SPOT-Vegetation和MODIS，都是利用天顶观测的光谱信号，以及这些信号在一年中的时相变化为输入，生产全球尺度的地表分类产品，多观测角度的光谱信号对地表分类精度影响的研究很少。另一方面，随着多角度星载传感器的成功发射，如MODIS，MISR和POLDER等，为在全球或区域尺度上，研究多角度信号对地表分类精度的影响提供了条件。本研究将基于业务化运行的MODIS二向性反射和反照率算法，以及业务化运行的MODIS决策树分类算法（C4.5）,研究不同观测角度对地表分类精度的影响，对分类结果采用了基于误差矩阵的十重交互验证和假设检验的定性和定量的验证方法。结果表明，除了热点和冷点方向上，不同观测角度的MODIS多光谱信号，对地表分类精度的影响并没显著的差异，总体上，天顶方向的多光谱反射率适合地表分类的研究和应用。进一步的统计结果表明，不同观测角的分类精度和相应角度多光谱反射率的类内方差总体上呈负相关，而且这种统计关系在主平面后向散射方向更为显著。