几种分类方法的应用效果

Python020

几种分类方法的应用效果,第1张

(1)基于ISODATA算法的非监督分类实现与效果

ISODATA法的实质是以初始类别为“种子”施行自动迭代聚类的过程。迭代结束标志着分类所依据的基准类别已经确定,它们的分布参数也在不断的“聚类训练”中逐渐确定,并最终用于构建所需要的判决函数。从这个意义上讲,基准类别参数的确定过程,也是对判决函数的不断调整和“训练”过程。

此次实现过程是在基于 IDL 语言下的 ENVI4.0 环境下实现的。主要参数如下:拟分类个数(Number of Classes):6;最大迭代次数(Maximum Iterations):8;像元变化阈值(Change Thresh-old):5%;一类中的最小像元数(Minimum Pixel in Class):5;类的最大标准差(Maximum Class Stdv):1;最小距离(Minimum Class Distance):5;合并成对类别的最大值(Maximum Merge Pairs):2;我们想要计算所有像元的DN值,故距离类别均值得标准差(Maximum Stdev From Mean)和所允许的最大距离误差(Maximum Distance Error)均为缺省DN值。

图3-24是显示康恩纳德斑岩铜矿床周围的影像为处理数据源的ISODATA非监督分类图。

图3-24 康恩纳德矿点ETM+影像ISODATA非监督分类图

(a)原始影像R(5)G(4)B(3)合成图;(b)ISODATA分类图

(彩图见书后图版)

(2)监督分类效果

监督分类(Supervised Classification)用于在数据集中根据用户定义的训练样本类别(Training Classes)聚集像元。

训练样本类别是像元的集合或单一波普。在分类过程中可以选择他们作为代表区域或分类素材。选择纯净的感兴趣区,如明显的水体、植被区、花岗岩侵入体、第四系堆积物等,再通过n维可视化器和平均光谱值来检验他们的可分性见图3-25,在每一类感兴趣区中,点的分布都应该明显聚集到一起,各类别之间不应该有重叠。根据区内主要出露时代地层的影像特征进行训练样区的选择,从而进行特征提取,为监督分类的实施提供分类模板。

图3-25 康恩纳德矿点ETM+遥感影像第5、4、3波段可分性示意图

(a)5、4波段二维可视化分布图;(b)对应三个波段的波谱平均值

(3)最大似然分类法(MLC)效果

最大似然分类等方法是遥感分类的主要手段之一。其分类器被认为是一种稳定性较高的分类器.最大似然分类也称贝叶斯分类法,即是利用了遥感数据的统计特征,假定各类的分布函数为正态分布,在多变量空间中形成椭圆或椭球分布,从而按正态分布规律用最大似然判别规则进行判决,得到较高准确率的分类结果。

故本次研究中采用最大似然分类法(MLC),在ERDAS IMAGINE 环境下,调用Supervised Classi-fication模块,进行最大似然法分类。对康恩纳德矿点的ETM+遥感影像分类结果如图3-26所示。康恩纳德矿点的ETM+遥感影像分类后类别比重结果见表3-17所示。

图3-26 康恩纳德矿点ETM+遥感影像分类图

(彩图见书后图版)

表3-17 康恩纳德矿点ETM+遥感影像分类后类别比重表

ISODATA 是一种遥感图像非监督分类法。全称‘迭代自组织数据分析技术’(Iterative Self-Organizing Data Analysis Technique )。 ISODATA使用最小光谱距离方程产生聚类,此方法以随机的类中心或已知信号集中心The ISODATA 的实质是用某种算法生成初始类别作为“种子”依据某个判别规则进行自动迭代聚类的过程。在两次迭代的之间对上一次迭代的聚类结果进行统计分析,根据统计参数对已有类别进行取消、分裂、合并处理,并继续进行下一次迭代,直至超过最大迭代次数或者满足分类参数(阈值),完成分类过程。