遙感圖像森林資源信息提取與分析研究

內(nèi)容概要

本書介紹了作者在遙感圖像森林資源信息提取和空間分析方面所做的一些研究工作。在信息提取方面，介紹了作者提出的面向類的圖像分割方法（cluster-oriented image segmentation approach，COIS）及其應(yīng)用的一些例子。COIS方法分兩個(gè)步驟。第一步，用一種高效的非參數(shù)方法——爬峰法，用一個(gè)小的聚類尺度對(duì)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類；第二步，對(duì)第一步得到的類進(jìn)行一系列操作，使之最后得到的類能對(duì)應(yīng)圖像空間的區(qū)域，這一步是本方法的核心。第一步的操作對(duì)象是像素，第二步的操作對(duì)象是第一步生成的類。COIS方法適用于遙感圖像或其他高維（多通道）圖像的分割。在森林資源空間結(jié)構(gòu)分析方面，針對(duì)國內(nèi)外對(duì)森林資源空間結(jié)構(gòu)研究的現(xiàn)狀，首先確定并分析了影響森林資源空間分布的因素的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；對(duì)森林資源空間結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容進(jìn)行了探索；提出了用于森林資源空間結(jié)構(gòu)分析的統(tǒng)計(jì)方法和GIS的空間分析方法；基于試驗(yàn)區(qū)建立了森林資源空間結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)。    本書可作為遙感、地理信息系統(tǒng)、森林資源信息管理等有關(guān)專業(yè)研究生的參考書，也可供從事相關(guān)領(lǐng)域研究和應(yīng)用的科技人員參考。

書籍目錄

前言第1章  概述  1.1  研究的背景  1.2  國內(nèi)外發(fā)展概況  1.3  研究的意義  1.4  研究的主要內(nèi)容  1.5  研究方法和技術(shù)路線第2章  基于遙感圖像的森林資源信息提取方法  2.1  概述    2.1.1  應(yīng)用概述    2.1.2  研究概述  2.2  圖像分割方法綜述及幾種基于聚類的方法介紹    2.2.1  圖像分割綜述    2.2.2  幾種基于聚類的方法介紹  2.3  尋谷法和爬峰法介紹    2.3.1  尋谷法    2.3.2  基于原始特征向量的爬峰法    2.3.3  基于特征向量直方圖的爬峰法  2.4  直方圖的兩種存儲(chǔ)方式及相關(guān)算法    2.4.1  表式直方圖的一種新構(gòu)造方法    2.4.2  數(shù)組式直方圖及其與爬峰聚類相關(guān)的有關(guān)算法    2.4.3  直方圖壓縮    2.4.4  直方圖邊緣柵格的調(diào)整  2.5  尺度控制參數(shù)試驗(yàn)    2.5.1  柵格大小試驗(yàn)    2.5.2  直方圖平滑    2.5.3  圖像空間平滑  2.6  基于特征空間指數(shù)的類合并    2.6.1  邊界相接類的親和度指數(shù)    2.6.2  邊界相離類的親和度指數(shù)    2.6.3  基于親和度指數(shù)的類合并    2.6.4  基于親和度指數(shù)和像素?cái)?shù)閾值的類合并  2.7  基于圖像空間指數(shù)的類合并    2.7.1  聚合度指數(shù)    2.7.2  均勻度指數(shù)    2.7.3  離散點(diǎn)切除    2.7.4  捕獲度指數(shù)    2.7.5  幾種圖像空間指數(shù)的應(yīng)用  2.8  兩個(gè)空間指數(shù)的綜合應(yīng)用及基于距離方法簡述    2.8.1  根據(jù)聚合度閾值和親和伙伴進(jìn)行類合并    2.8.2  方法組合    2.8.3  基于距離方法簡述  2.9  人機(jī)交互及改變柵格尺寸方法    2.9.1  人機(jī)交互合并    2.9.2  改變柵格尺寸第3章  森林空間結(jié)構(gòu)形成機(jī)理與分析方法與技術(shù)  3.1  空間結(jié)構(gòu)的演變    3.1.1  長期的自然競(jìng)爭(zhēng)形成的空間格局    3.1.2  人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)森林空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的主要影響    3.1.3  可持續(xù)森林經(jīng)營空間結(jié)構(gòu)狀態(tài)  3.2  森林空間結(jié)構(gòu)信息管理概述    3.2.1  空間信息獲取    3.2.2  空間信息處理    3.2.3  空間信息的利用  3.3  空間分析方法與技術(shù)    3.3.1  空間分析的定義、研究對(duì)象與內(nèi)容    3.3.2  空間分析的理論體系    3.3.3  基于地理信息系統(tǒng)的空間分析    3.3.4  空間統(tǒng)計(jì)學(xué)分析  3.4  森林資源空間結(jié)構(gòu)的狀態(tài)分析方法    3.4.1  空間要素及其形狀、距離、連接度、位置等空間狀態(tài)的確定方法    3.4.2  空間集聚度分析方法    3.4.3  空間差異性或均勻度的分析方法    3.4.4  空間相對(duì)區(qū)位分析方法  3.5  森林資源空間結(jié)構(gòu)的影響因素的分析方法    3.5.1  常規(guī)統(tǒng)計(jì)分析    3.5.2  主成分分析    3.5.3  聚類分析    3.5.4  相關(guān)分析    3.5.5  回歸分析    3.5.6  層次分析法(AHP)    3.5.7  地統(tǒng)計(jì)學(xué)的變異函數(shù)分析法  3.6  森林資源空間結(jié)構(gòu)的空間動(dòng)態(tài)過程分析方法    3.6.1  空間相互作用模型    3.6.2  時(shí)空機(jī)理模型第4章  COIS軟件系統(tǒng)  4.1  基本要求  4.2  系統(tǒng)工作流程  4.3  系統(tǒng)主要功能    4.3.1  編輯    4.3.2  查看    4.3.3  預(yù)處理    4.3.4  分割    4.3.5  后處理  4.4  應(yīng)用實(shí)例    4.4.1  遙感圖像分割    4.4.2  TM圖像森林采伐跡地提取    4.4.3  SPOT5圖像森林采伐跡地提取    4.4.4  人物圖像分割    4.4.5  自然景物圖像分割    4.4.6  提取地圖上的手工勾繪線    4.4.7 TM圖像城鎮(zhèn)用地信息提取第5章  森林資源空間結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)  5.1  基本要求  5.2  系統(tǒng)工作流程  5.3  系統(tǒng)主要功能  5.4  應(yīng)用實(shí)例——新昌縣森林資源空間分析系統(tǒng)    5.4.1  系統(tǒng)簡介    5.4.2  系統(tǒng)主要功能  5.5  臨安市森林資源空間結(jié)構(gòu)分析    5.5.1  臨安市森林資源空間分布的集聚狀況    5.5.2  臨安市森林資源空間分布的分異或均勻狀況    5.5.3  臨安市森林資源的林種空間分布狀況    5.5.4  臨安市林地利用的狀況分析    5.5.5  臨安市森林及林地質(zhì)量的狀況分析    5.5.6  影響臨安市森林資源空間結(jié)構(gòu)的環(huán)境因素分析第6章  結(jié)論與思考  6.1  結(jié)論  6.2  思考參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　概述　　1.1　研究的背景　　本書是綜合計(jì)算機(jī)圖像處理方法與技術(shù)，結(jié)合森林資源調(diào)查、規(guī)劃的需要，基于遙感圖像進(jìn)行森林資源專題信息提取，同時(shí)結(jié)合林學(xué)、生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)的要求對(duì)區(qū)域森林資源空間結(jié)構(gòu)分析方法進(jìn)行研究。　　眾所周知，森林資源是一種自然的、可再生的資源；是一種可以培植的、與地域密切相關(guān)的資源；是一種多用途的、可重復(fù)利用的資源。它包括林地、林木、林地上的植被與所有生物以及由這些部分相互作用產(chǎn)生的環(huán)境。森林資源的數(shù)量與質(zhì)量將直接影響到我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民的生活質(zhì)量。為此，需要及時(shí)地、動(dòng)態(tài)地對(duì)森林資源信息進(jìn)行獲取與分析?！　?949年以后，我國頒布了森林資源調(diào)查設(shè)計(jì)方面的有關(guān)規(guī)程，并進(jìn)行了幾次修訂，將全國森林資源調(diào)查分為三大類：①全國森林資源調(diào)查（簡稱一類）；②規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查（簡稱二類）；③作業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)查（簡稱三類）。在具體調(diào)查中采用航片、衛(wèi)片與地面調(diào)查相結(jié)合，引進(jìn)以數(shù)理統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)的抽樣方法和技術(shù)來提高調(diào)查的效果和效率。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，隨著全球化、經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)程加快，隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，各國對(duì)環(huán)境問題給予了更多的關(guān)注，提出了“可持續(xù)發(fā)展”的概念。在此背景下，我國提出生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益三位協(xié)調(diào)發(fā)展，生態(tài)效益優(yōu)先的指導(dǎo)方針，更加注重森林資源的多目標(biāo)信息獲取與分析。2002年10月國務(wù)院批準(zhǔn)了“中國林業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”，為今后中國林業(yè)發(fā)展指明了方向，提出了新的要求，森林資源的可持續(xù)發(fā)展有了理論保證。同時(shí)，如何發(fā)揮遙感提供大面積監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)，自動(dòng)獲得遙感圖像上森林資源專題信息也是各國政府和許多研究人員關(guān)注的問題，也是世界性研究難題。

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《遙感圖像森林資源信息提取與分析研究》可作為遙感、地理信息系統(tǒng)、森林資源信息管理等有關(guān)專業(yè)研究生的參考書，也可供從事相關(guān)領(lǐng)域研究和應(yīng)用的科技人員參考。

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