基于faeturestation軟件地表覆蓋自動解譯方法與操作流程

基于FaetureStation軟件的

地表覆蓋自動解譯方法與操作流程四川省第一次全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室0302FeatureStation_GeoEX01FeatureStation_GeoEX系統(tǒng)簡介FeatureStation_GeoEX系統(tǒng)特點(diǎn)FeatureStation_GeoEX地表覆蓋分類系統(tǒng)操作一、FeatureStation_GeoEX系統(tǒng)簡介地理國情要素提取與解譯系統(tǒng)是針對地理國情國情信息普查設(shè)計研制的地表覆蓋分類數(shù)據(jù)和地理國情要素數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)。系統(tǒng)以遙感正射影像為基礎(chǔ)，利用收集的參考數(shù)據(jù)，采用自動分類與人工解譯相結(jié)合的方式，幫助用戶開展內(nèi)業(yè)判讀與解譯，并進(jìn)行地表覆蓋分類，生成符合地理國情普查要求的相應(yīng)數(shù)據(jù)層。一、FeatureStation_GeoEX系統(tǒng)簡介系統(tǒng)包括地表覆蓋分類和基本要素提取兩個子系統(tǒng)，提供面向?qū)ο蟮挠跋穸喑叨瓤焖俜指睢⒎诸?，基本要素信息的采編、質(zhì)檢等系列地理國情普查數(shù)據(jù)生產(chǎn)功能模塊。本次培訓(xùn)主要介紹地表覆蓋分類系統(tǒng)。一、FeatureStation_GeoEX系統(tǒng)簡介地表覆蓋分類系統(tǒng)基本要素提取系統(tǒng)0302FeatureStation_GeoEX01FeatureStation_GeoEX系統(tǒng)簡介FeatureStation_GeoEX系統(tǒng)特點(diǎn)FeatureStation_GeoEX地表覆蓋分類系統(tǒng)操作二、FeatureStation_GeoEX特點(diǎn)多尺度分割并行處理特征提取GLC樹自動構(gòu)造規(guī)則集面向?qū)ο蠓诸怐EAB地表覆蓋分類子系統(tǒng)FeatureStation_GeoEXC2.1地表覆蓋分類子系統(tǒng)2.1.1多尺度分割二、FeatureStation_GeoEX特點(diǎn)這種方法綜合遙感影像的光譜特征和形狀特征，計算影像中每個波段的光譜異質(zhì)性與形狀異質(zhì)性的綜合特征值，然后根據(jù)各個波段所占的權(quán)重，計算影像所有波段的加權(quán)值，當(dāng)分割出對象的光譜和形狀綜合加權(quán)值小于某個指定的閾值時，進(jìn)行重復(fù)迭代運(yùn)算，直到所有分割對象的綜合加權(quán)值大于指定閾值即完成影像的多尺度分割操作。在進(jìn)行多尺度分割之前，需要定義一些參數(shù)，包括尺度參數(shù)、緊致度、光譜指數(shù)。尺度參數(shù)是一個抽象的詞語，它確定生成的目標(biāo)對象最大允許的異質(zhì)性，通過修改尺度參數(shù)，可以改變結(jié)果中的目標(biāo)對象尺寸，高的尺度參數(shù)產(chǎn)生的目標(biāo)對象（圖斑）大，低的尺度參數(shù)產(chǎn)生的目標(biāo)對象小。在滿足必要的精細(xì)的條件下盡可能使用大尺度。緊質(zhì)度的相反值是光滑度，光譜指數(shù)的相反值是形狀指數(shù)。在滿足必要的形狀標(biāo)準(zhǔn)的前提下盡可能采用光譜標(biāo)準(zhǔn)。2.1.1多尺度分割二、FeatureStation_GeoEX特點(diǎn)2.1.1多尺度分割尺度80，光譜指數(shù)0.7，緊致度0.52.1.1多尺度分割二、FeatureStation_GeoEX特點(diǎn)2.1.2并行處理影像分塊的數(shù)據(jù)分解策略，將遙感影像根據(jù)一定的分塊規(guī)則分解為若干個能夠獨(dú)立操作的影像塊，突破海量數(shù)據(jù)分割的瓶頸?；贛PI的并行分割策略，將分塊影像數(shù)據(jù)，分配給多個進(jìn)程進(jìn)行處理；每個進(jìn)程在不同的CPU核上運(yùn)行，獨(dú)立執(zhí)行分割。二、FeatureStation_GeoEX特點(diǎn)2.1.3特征提取二、FeatureStation_GeoEX特點(diǎn)特征提取是計算機(jī)視覺和圖像處理中的一個概念。它指的是使用計算機(jī)提取圖像信息，決定每個圖像的點(diǎn)是否屬于一個圖像特征。

分割決定目標(biāo)對象的大小，特征提取的結(jié)果則是賦予這些目標(biāo)對象亮度、均值、方差等特征信息，為面向?qū)ο蠓诸惡罄m(xù)分類工作提供特征信息基礎(chǔ)。2.1.4GLC樹自動構(gòu)造規(guī)則集二、FeatureStation_GeoEX特點(diǎn)基于采集樣本自動構(gòu)建規(guī)則集，并根據(jù)閾值規(guī)則自動調(diào)整，避免復(fù)雜的人工建立規(guī)則集過程。避免了傳統(tǒng)規(guī)則集對于不同數(shù)據(jù)源、不同時相、不同地貌普適性差的問題。2.1.5面向?qū)ο蠓诸惗eatureStation_GeoEX特點(diǎn)面向?qū)ο蠓诸愂紫葘⒂跋癜凑找欢ǔ叨确指畛梢粋€個目標(biāo)對象，然后對每一個對象封裝其光譜，形狀，紋理等特性，并且建立該對象與其相鄰對象之間的關(guān)系，進(jìn)而將一幅影像抽象成幾類地物的信息。0302FeatureStation_GeoEX01FeatureStation_GeoEX系統(tǒng)簡介FeatureStation_GeoEX系統(tǒng)特點(diǎn)FeatureStation_GeoEX地表覆蓋分類系統(tǒng)操作三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯1新建工程與數(shù)據(jù)加載①新建工程：命名、選擇存儲路徑；②添加影像：選擇多光譜、全色、融合影像；③添加矢量：選擇DLG矢量文件；④虛擬融合：前期沒有進(jìn)行融合，可以使用虛擬融合。

三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯2影像分割三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯2影像分割高級分割：采樣分辨率：如果覺得分辨率太高，如航片，可以進(jìn)行重采樣，降低分辨率，降低分割斑塊的破碎程度。內(nèi)部是否細(xì)分：勾選，如房屋面內(nèi)部會按照尺度參數(shù)分割；不勾選，則參考矢量面內(nèi)部不細(xì)分。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯2影像分割批處理分割：可以添多個分割任務(wù)，最后一次性執(zhí)行；每個任務(wù)可以設(shè)置為不同的分割尺度、參考矢量也可以不一樣。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯2影像分割

基于融合影像（根據(jù)需要融合），采用多尺度分割方法，使用DLG輔助分割。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯3特征提取通過對影像數(shù)據(jù)中需要提取的不同類別的地物進(jìn)行特征分析，選擇相應(yīng)的特征進(jìn)行自動提取，包括地物的光譜、形狀、紋理等特征，為影像分類提供特征信息基礎(chǔ)。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯特征提取后，在右側(cè)字段列表中，可以查看目標(biāo)對象的特征信息。3特征提取三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯4面向?qū)ο蠓诸愊到y(tǒng)采用基于樣本訓(xùn)練的面向?qū)ο蠓诸愖鳂I(yè)流程，面向?qū)ο蠓诸惣性谲浖臉颖静杉?、影像分類兩大功能模塊中。樣本采集影像分類方法多級分類策略精度評價三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯4.1樣本采集樣本采集的方式包括三種：手動采集樣本點(diǎn)（需激活樣本層）對隨機(jī)點(diǎn)賦樣本屬性值（需激活樣本層）第三方軟件、外業(yè)核查樣本導(dǎo)入（需激活矢量面層）三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯手動采集樣本點(diǎn)與隨機(jī)點(diǎn)賦樣本屬性值方式，雙擊樣本層下新建的樣本層即可激活。樣本導(dǎo)入方式，雙擊矢量面層下分割出的矢量層，即可激活。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯4.1樣本采集

雙擊激活樣本層，在【分類體系】窗口中的類別目錄樹中雙擊目標(biāo)地類，在影像顯示區(qū)域，單擊鼠標(biāo)左鍵即選取一個目標(biāo)地類樣本點(diǎn)。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯4.1樣本采集在【分類體系】區(qū)單擊地類，可在狀態(tài)欄查看該地類的樣本數(shù)。

在視圖區(qū)，選擇采樣點(diǎn)，在右側(cè)的【字段】列表中，采集到的樣本會在CC字段上自動賦上相應(yīng)的類別。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯4.1樣本采集在【樣本采集】模塊，單擊【生成隨機(jī)點(diǎn)】工具，彈出“生成隨機(jī)點(diǎn)“對話框，輸入隨機(jī)點(diǎn)數(shù)目并單擊【確定】。參照影像，利用【矢量編輯】菜單下的【類別編輯】工具為生成的隨機(jī)點(diǎn)賦類別。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯4.1樣本采集采集好所有樣本點(diǎn)之后，在【項(xiàng)目管理】中，需先雙擊激活矢量面層文件，然后右鍵單擊樣本層，選擇【樣本導(dǎo)入】，完成樣本數(shù)據(jù)的導(dǎo)入。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯4.2影像分類方法通過參考DLG輔助分類，依據(jù)地表覆蓋分類的技術(shù)要求，按照指定字段匹配，可以確保地表覆蓋分類的精度和效率。在【項(xiàng)目管理器】中，右鍵單擊【參考層】選擇【添加矢量參考數(shù)據(jù)】，加載已有的DLG輔助數(shù)據(jù)。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯4.2影像分類方法使用參考矢量輔助分類，可以先執(zhí)行批量覆蓋，然后再采集樣本、分類。在【影像分類】菜單下，點(diǎn)擊【批量覆蓋】工具，彈出【空間位置屬性提取賦值】對話框三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯4.3多級分類策略依據(jù)地表覆蓋分類技術(shù)要求，采用由易到難的逐級細(xì)分的分類策略。如果對初始分類結(jié)果不滿意，有混分、漏分、錯分的現(xiàn)象，或依據(jù)分類策略需逐級往下進(jìn)行分類，可以重新采集需要進(jìn)行再次分類地物的樣本對分類結(jié)果進(jìn)行多級分類。注意：新導(dǎo)入的樣本點(diǎn)需至少包括兩類地物。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯4.3多級分類策略在【待分地類】列表中選擇需要進(jìn)行再次分類的類別到【目標(biāo)類別】，單擊【確定】，執(zhí)行再次分類。初次分類林地包含果園、耕地等，準(zhǔn)備對林地進(jìn)行細(xì)分，將園地、耕地剔除。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯4.3多級分類策略三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯4.3多級分類策略對混分、漏分、錯分的地類，有選擇的進(jìn)行重新分類。依據(jù)分類策略需逐級往下進(jìn)行逐級細(xì)分，達(dá)到滿意的分類效果。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯4.4精度評價系統(tǒng)采用隨機(jī)樣本的評價方式，通過生成隨機(jī)點(diǎn)并賦予地物類別，保證檢測點(diǎn)分布均勻，降低人為因素的干擾。（1）建立樣本層在【項(xiàng)目管理】窗口中，右鍵單擊【樣本層】選擇【新建樣本】，輸入矢量層名稱，單擊確定，會生成一個空的矢量層用于存放隨機(jī)點(diǎn)。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯4.4精度評價（2）生成隨機(jī)點(diǎn)在【樣本采集】模塊，單擊【生成隨機(jī)點(diǎn)】工具，彈出“生成隨機(jī)點(diǎn)”對話框，輸入隨機(jī)點(diǎn)數(shù)目并單擊【確定】。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯4.4精度評價（3）隨機(jī)點(diǎn)賦類別參照影像，利用【矢量編輯】菜單下的【類別編輯】工具為生成的隨機(jī)點(diǎn)賦類別。（4）導(dǎo)出“隨機(jī)點(diǎn)”文件在【項(xiàng)目管理】窗口，右鍵單擊樣本文件選擇【導(dǎo)出shp】命令，彈出【另存為】對話框，選擇保存路徑。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯4.4精度評價（5）精度評價精度評價是根據(jù)生成的隨機(jī)點(diǎn)樣本對已分類影像的分類精度進(jìn)行評價。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯4.4精度評價（5）精度評價①鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊【影像分類】菜單下的【精度評價】按鈕，彈出【打開】對話框；②選擇【生成隨機(jī)點(diǎn)】工具生成的隨機(jī)點(diǎn)樣本文件，點(diǎn)擊【打開】按鈕；③開始執(zhí)行“精度評價”操作，并彈出“精度評價”進(jìn)度框；④“精度評價”操作結(jié)束后，自動彈出“精度評價”結(jié)果框，顯示分類精度和Kappa系數(shù)。

三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯4.4精度評價三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯5分類結(jié)果粗編輯同屬性圖斑自勱合幵、面切割、小圖斑剔除、面邊界修測等。三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯①在屏幕左側(cè)【分類體系】窗口的【地表覆蓋分類】樹形目錄中雙擊鼠標(biāo)左鍵，選中要修改類別的目標(biāo)地類，或在當(dāng)前地類的下拉菜單中選擇要修改類別的目標(biāo)地類；②單擊鼠標(biāo)左鍵選中要修改類別的面對像，單擊鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)修改類別；③反復(fù)進(jìn)行上述操作，將錯分明顯的圖斑歸到正確地類上。5.1類別編輯三、FeatureStation_GeoEX地表覆蓋自動解譯該操作主要功能是將小于圖上面積的小圖斑合并到鄰近圖斑。①點(diǎn)擊【小圖斑剔除】按鈕，啟動【小圖斑剔除】工具；②在