南疆盆地主栽林果树种多尺度纹理特征及分类研究

摘要

新疆环塔里木盆地以其广阔的地域空间，独特的气候条件成为我国苹果、核桃、枣、香梨等特色林果产业的优势区域。近年来，全疆特色林果种植面积已超过2000多万亩。特色林果产业已成为促进新疆区域经济发展新的增长点和实现农民增收的重要途径。然而，在林果产业规模化、产业化的进程中，特色林果产业的信息化建设明显滞后。传统的林果资源调查多以地面调查为主，不仅费时、耗力，且周期长、效率低。因此，加快新疆林果产业信息化，快速、准确掌握特色林果资源布局、规模等基本信息已经成为新疆特色林果产业快速健康发展的迫切需求。而在此过程中，林果树种的遥感识别却是这一任务的核心内容，在特色林果产业的可持续经营中具有重要的现实意义。通过开展不同分辨率下南疆主栽林果树种（苹果、核桃、红枣、香梨）高分辨率遥感纹理提取、纹理特征降维和高分辨率遥感树种识别研究得到了以下主要结论。
　　(1)不同分辨率下，随着窗口的增大，4种果树在纹理特征上的差异均呈现先增大后减小的变化趋势。2m、8m、16m分辨率下，识别4种果树的可选窗口分别为:19×19至27×27窗口;17×17至23×23窗口;11×11至17×17窗口。经过方差分析，方差、均匀性、相异性是识别4种果树的有效纹理因子。
　　(2)不同分辨下4种林果树种的可分离性趋势大致相同，在2m，8m分辨率下除了红枣的可分性随着窗口的变化呈现平稳的趋势外，其它3种果树均随窗口大小变化呈现先增加后递减的趋势，16m分辨率下4种果树也呈现先增加后递减的趋势。2m、8m、16m分辨率下，区分4种果树的最佳窗口分别为:23×23、21×21、13×13窗口。23×23、21×21、13×13窗口下最佳纹理组合分别为:方差、相异性、相关性;方差、均匀性、对比度;方差、对比度、相异性。
　　(3)不同分辨率(2m、8m、16m)下，基于光谱与纹理特征分类精度均比单纯光谱特征参与下的分类精度有较大提高。2m、8m、16m分辨率下，分类精度由58.32％、62.46％、和39.14％提高到73.77％、67.46％、和59.26％，分别提高了15.45％、5.00％、和20.12％。就单一树种的分类结果来看，红枣的分类精度远高于其它3种果树，苹果、香梨、核桃分类精度较低。通过不同分辨率下影像的分类结果来看，支持向量机都取得了较好的分类效果，其分类精度均高于马氏距离、最大似然、神经网络分类。不同分辨率(2m、8m、16m)下4种林果树种的分类精度随着分辨率的提高而提高，2m、8m、16m分辨率下，分类精度分别为:76.91％、67.46％、61.23％。因此2m分辨率下的遥感数据是进行树种遥感识别的最佳数据源。

目录

声明

论文说明

摘要

第1章 引言

1．1 研究目的与意义

1．2 国内外研究进展

1．3 研究内容、研究目标及技术路线

第2章 研究区概况与材料方法

2．1 研究区自然概况

2．2 数据来源

2．3 数据处理与分析

2．4 树种识别方法

第3章 不同分辨率下南疆盆地4种林果树种的纹理特征

3．1 结果与分析

3．2 讨论

3．3 小结

第4章 基于光谱与纹理特征的南疆盆地主栽林果树种识别

4．1 结果与分析

4．2 讨论

4．3 小结

第5章 不同分类方法下4种林果树种识别

5．1 结果与分析

5．2 讨论

5．3 小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

作者简介