融合决策树方法的新疆伊犁地区草地植被分类研究

摘要

草地资源不仅是地球上最大的天然绿色屏障，而且对经济、生态的发展有着重大的影响。随着“3S”（GPS、GIS、RS）的发展，遥感技术为草地资源的调查和评价提供了一种更快捷、准确的技术手段。遥感对草地资源的监测在范围上具有大尺度、时空小尺度的特点，能够实时监测到草地资源的变化状况。遥感技术的广泛应用，为新疆伊犁地区草地资源合理利用与评价提供参考。该研究以伊犁地区为对象，采用 MODIS数据和气候数据，对2013年实地调查数据进行预处理之后，在遥感影像的基础上利用计算机的决策树分类对研究区草地资源进行分类，然后将分类结果与目视解译结果相匹配来验证分类的精确度。
　　本研究主要内容包括：⑴以伊犁地区146个草地样地调查数据为基础，通过各因子对生物量及土壤容重影响权重参数分析和加权融合，运用ArcGIS软件，反演分析了新疆伊犁地区植被生物量及土壤容重的空间分布特征。结果表明：生物量及土壤容重反演结果与伊犁地区的地形、地貌、气候特征基本吻合，反映了伊犁地区草地植被的空间分布特征。⑵采用人工目视解译方法，将1980年第一次草地调查数据、1:25万土地利用图及TM影像数据根据解译原则进行叠加，最终完成伊犁地区草地资源的目视解译。⑶通过分析伊犁地区草地植被的指数植被和植被群落等信息，对不同草地类型特征进行精确描述，将六项指标由栅格转化为点，然后通过多值提取至点将所有指标的属性添加在一个指标上。再根据阈值范围按属性提取出草地类型，然后再将点转化为栅格，输出每个草地类型分布图。决策树分类的总体精度达到68.45％，Kappa系数为0.5205，总的来说决策树分类在草地资源分类中具有一定的借鉴价值。基于专家知识的决策树分类对高寒草甸、温性山地草甸、温性草甸草原、温性荒漠等几类草地类型的分类精度较高，制图精度在97.13%-100%，用户精度在81.57%-100%,说明决策树分类在这几类中的应用具有很高的可靠性。而温性草原、温性荒漠草原、低地盐化草甸的分类精度较低，错分误差达35.19%-85.53%，其原因有待进一步分析。

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1 前 言

1.1 选题目的及意义

1.2 国内外利用遥感技术对草地植物分类研究

1.3 研究内容和方法

1.4 技术路线

2 研究区概况与数据调查方法

2.1 研究区概况

2.2 研究方法

3 伊犁地区草地资源遥感反演

3.1 遥感数据

3.2 气候数据

3.3 分析方法

3.4 新疆伊犁地区草地植被地上生物量统计分析

3.5 新疆伊犁地区草地植被地下生物量统计分析

3.6 新疆伊犁地区草地植被土壤容重统计分析

3.7 小结

4 伊犁地区草地资源遥感解译

4.1 遥感解译的总体思路

4.2 数据源

4.3 草地类型遥感解译原则

4.4 草地类型遥感解译的分类系统

4.5 草地类型的解译结果与统计分析

5 草地类型自动判别

5.1 数据来源

5.2 基于决策树的分类

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录A

攻读学位期间的研究成果