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贝叶斯-马尔可夫链随机场拟合提高土地覆盖分类精度。 (英语) Zbl 1323.86025号

摘要:本研究引入贝叶斯马尔可夫链随机场(MCRF)组合方法,通过集成专家解释数据和预分类图像数据来提高土地利用/土地覆盖(LULC)分类精度。专家解释的数据被用作联合模拟中的条件样本数据,并且可以从各种来源进行解释。可以使用任何方便的常规方法进行预分类。该方法使用最近提出的MCRF合成算法(Co-MCSS),将预先分类的图像作为辅助数据,同时根据专家解释的数据进行合成。使用一系列专家解释数据集和由监督最大似然(SML)算法预先分类的图像数据集对其进行测试。结果表明,随着解释数据(像素标签)的密度从0增加到总像素的1.81,Co-MCSS最优分类图的精度提高了8.49到20.96,远高于SML生成的分类图和纯实验解释数据的分类图。这意味着专家解释数据可能在很大程度上有助于从遥感图像进行LULC分类的准确性,相反,预分类图像数据也可能在很大限度上有助于基于专家解释数据的MCRF方法模拟的LULC类的准确性。因此,只要有一些专家解释数据,该方法可以提高预分类地图的分类精度。这种方法的主要优点是,它可以通过专家解释和空间联合模拟,综合利用各种可用信息,无缝地进行LULC分类。

MSC公司:

86A32型 地理统计学
62H30型 分类和区分;聚类分析(统计方面)
65C60个 统计中的计算问题(MSC2010)
62立方米 从空间过程推断
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Balaguer A、Ruiz LA、Hermosillas T、Recio JA(2010)《一组全面的纹理半变异函数特征的定义及其对面向对象图像分类的评估》。计算地质学36:231-240·doi:10.1016/j.cageo.2009.05.003
[2] 贝叶斯T(1763)一篇关于解决机会论问题的文章。Phil Trans R Soc Lond律师事务所53:330-418·Zbl 1250.60007号
[3] Benediktsson JA、Swain PH、Ersoy OK(1990)多源遥感数据分类中的神经网络方法与统计方法。IEEE Trans Geosci遥感28:540-552·doi:10.1109/TGRS.1990.572944
[4] Boucher A(2009)粗卫星遥感图像的亚像素映射,以及训练图像的随机模拟。数学地质41:265-290·Zbl 1162.94305号 ·doi:10.1007/s11004-009-9215-7
[5] Carle SF,Fogg GE(1996),基于转移概率的指标地质统计学。数学地理28:453-477·Zbl 0970.86552号 ·doi:10.1007/BF02083656
[6] Carle SF,Fogg GE(1997)用一维和多维连续马尔可夫链建模空间变异性。数学地理29:891-918·doi:10.1023/A:1022303706942
[7] Carvalho J,Soares A,Bio A(2006)通过随机模拟,利用远程和地面数据集成改进卫星图像分类。国际遥感杂志27:3375-3386·doi:10.1080/0143116000658099
[8] Christakos G(1990)空间估计问题的贝叶斯/最大熵观点。数学地理22(7):763-777·Zbl 0970.86521号 ·doi:10.1007/BF00890661
[9] De Bruin S(2000)使用分类图像和地质统计学预测土地覆盖类型的区域范围。遥感环境74:387-396·doi:10.1016/S0034-4257(00)00132-2
[10] Deutsch C,Journel A(1992)GSLIB:地理统计软件库。牛津大学出版社,纽约
[11] Dimitrakopoulos R,Mustapha H,Gloaguen E(2010)《空间随机场的高阶统计:探索空间累积量以建模复杂的非高斯和非线性现象》。数学地质42:65-99·Zbl 1184.86012号 ·doi:10.1007/s11004-009-9258-9
[12] Elfeki AM,Dekking FM(2001)《地下表征的马尔可夫链模型:理论与应用》。数学地理33:569-589·Zbl 1011.86005号 ·doi:10.1023/A:1011044812133
[13] Foody GM(2002)《土地覆盖分类准确性评估现状》。遥感环境80:185-201
[14] Foody GM,Mathur A(2004)《支持向量机对多类图像分类的相对评价》。IEEE Trans Geosci遥感42:1335-1343·doi:10.1109/TGRS.2004.827257
[15] Ge Y,Bai H(2011)基于多点模拟的方法,用于从遥感图像中提取具有空间结构的对象。国际J遥感32:2311-2335·doi:10.1080/01431161003698278
[16] Gelman A、Carlin J、Stern H、Rubin DB(1995)贝叶斯数据分析。查普曼和霍尔,伦敦
[17] Goovaerts P(1996)使用分类算法和模拟退火对分类变量进行随机模拟。数学地理28:909-921·doi:10.1007/BF02066008
[18] Goovaerts P(1998)《重新审视普通协同克里金法》。数学地理30(1):21-42·doi:10.1023/A:1021757104135
[19] Gong P,Howarth PJ(1990)《利用结构信息提高城乡结合部土地分类精度》。照片工程远程传感器56:67-73
[20] Huang Z,Jia X(2012)整合遥感数据、GIS和专家知识,更新基于对象的土地利用/土地覆盖信息。Int J远程传感器33:905-921·doi:10.1080/01431161.2010.536182
[21] Jensen JR(2005)《数字图像处理导论:遥感视角》。上鞍河普伦蒂斯·霍尔
[22] Johnson M(1987)多元统计模拟。纽约威利·Zbl 0604.62056号 ·doi:10.1002/9781118150740
[23] Li W(2007a)分类变量估计的马尔可夫链随机场。数学地理39:321-335·Zbl 1154.62070号 ·doi:10.1007/s11004-007-9081-0
[24] Li W(2007b)表征土壤类别空间变异性的转换图。美国土壤科学与社会杂志71:881-893·Zbl 1250.60007号
[25] Li W,Zhang C(2007)从随机点样本中模拟分类土壤变量的随机路径马尔可夫链算法。美国土壤科学学会杂志71:656-668·doi:10.2136/sssaj2006.0173
[26] Li W,Zhang C(2010)分类空间变量马尔可夫链模拟实验过程的线性插值和联合模型拟合。国际地理信息科学杂志24:821-839·数字标识代码:10.1080/13658810903127991
[27] Li W,Zhang C(2011)基于专家解释的遥感图像像素的不确定性评估的土地覆盖分类马尔可夫链地质统计框架。IEEE Trans Geosci遥感49:2983-2992·doi:10.1109/TGRS.2011.2121916
[28] Li W,Zhang C(2012)基于专家解释和辅助数据的土地利用分类贝叶斯-马尔可夫链方法。收录人:肖恩,关M-P,林H(编辑)《地理科学》2012。2012年9月18日至21日,俄亥俄州哥伦布。http://www.giscience.org/past/2012/proceedings/index.html。2014年7月17日访问
[29] Li W,Zhang C,Dey DK,Willig MR(2013)通过贝叶斯马尔可夫链拟合,使用有限的调查数据更新分类土壤图。《科学世界杂志》文章ID 587284。doi:10.1155/2013/587284
[30] 卢·J。;福斯特,A.(编辑);Merriam,DF(编辑),地质空间定性变量统计分析的转移概率方法,281-299(1996),纽约
[31] Lu D,Weng Q(2007)《提高分类性能的图像分类方法和技术的调查》。国际遥感杂志28:823-870·doi:10.1080/0143116000746456
[32] Matheron G(1963)《地质统计学原理》。经济地理58:1246-1266·doi:10.2113/gsecongeo.58.8.1246
[33] Matheron G(1971)区域化变量理论及其应用。枫丹白露数学形态学中心,5号·Zbl 1011.86005号
[34] Matheron G(1973)内在随机函数及其应用。高级应用概率5:439-468·Zbl 0324.60036号 ·doi:10.2307/1425829
[35] Meng Q,Cieszewski C,Madden M(2009)《使用Landsat ETM+的大面积森林调查:地质统计学方法》。ISPRS J Photogramma遥感器64:27-36·doi:10.1016/j.isprsjprs.2008.06.006
[36] Omre H(1987)贝叶斯克里金——克里金的观测和合格猜测。数学地理19(1):25-39·doi:10.1007/BF01275432
[37] Pickard DK(1980)单侧马尔可夫场。高级应用程序问题12:655-671·Zbl 0439.60100号 ·doi:10.2307/1426425
[38] Ritzi RW(2000)与水相长度变化相关的指示变异函数和转移概率的行为。水资源研究36:3375-3381·doi:10.1029/2000/WR900139
[39] Rosholm A(1997)图像分割和分类的统计方法。丹麦技术大学林比分校博士论文
[40] Schwarzacher W(1969)《马尔可夫链在沉积旋回研究中的应用》。数学地质学1:17-39·doi:10.1007/BF02047069
[41] Solberg AHS,Taxt T,Jain AK(1996)多源卫星图像分类的马尔可夫随机场模型。IEEE Trans Geosci遥感34:100-113·doi:10.1109/36.481897
[42] Stefanov WL、Ramsey MS、Christensen PR(2001)《监测城市土地覆盖变化:半干旱至干旱城市中心土地覆盖分类的专家系统方法》。遥感环境77:173-185·doi:10.1016/S0034-4257(01)00204-8
[43] Strebelle S(2002)使用多点统计对复杂地质结构进行条件模拟。数学地质学34:1-21·Zbl 1036.86013号 ·doi:10.1023/A:1014009426274
[44] Tang Y,Atkinson PM,Wardrop NA,Zhang J(2013)遥感土地覆盖分类后处理的多点地质统计模拟。垃圾邮件统计5:69-84·doi:10.1016/j.spasta.2013.04.05
[45] Tseng M-H,Chen S-J,Hwang G-H,Shen M-Y(2008)基于遗传算法规则的土地覆盖分类方法。ISPRS J Photogramma遥感器63:202-212·doi:10.1016/j.isprsjprs.2007.09.001
[46] Van der Meer F(2012)遥感图像分析和地质统计学。国际J遥感33:5644-5676·doi:10.1080/0143116.121.666363
[47] Weissmann GS,Fogg GE(1999)《层序地层格架中用转换概率地质统计学建模的多尺度冲积扇非均质性》,《水文学杂志》226:48-65·doi:10.1016/S0022-1694(99)00160-2
[48] Zhang D,Zhang C,Li W,Cromley R,Hanink D,Civco D,Travis D(2014)多光谱遥感图像中由轨迹引起的像素信息缺失的恢复。应用遥感杂志8(1):083698。doi:10.1117/1.JRS.8083698·doi:10.1117/1.JRS.8083698
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