研究目的
探究OLI光谱波段和植被指数在塞拉多生物群落高度季节性区域中检测森林砍伐的有效性,并确定哪些光谱波段或植被指数最能区分塞拉多地区的森林砍伐与物候效应。
研究成果
Landsat OLI SWIR 2波段对季节性稀树草原的森林砍伐检测效果显著,在区分森林砍伐与季节变化方面具有较高精度。随机森林算法表现良好,突出了SWIR 2和MIRBI作为关键光谱变量的重要性。未来研究应探索不同数据源和分类器,并解决采样和大数据集处理等局限性问题。
研究不足
采样注意事项(异质性景观需分层处理)、变化时间点未追踪(降低监测适用性)、应用于大型数据集(计算耗时与存储问题)、末期影像中强季节性噪声可能掩盖的潜在毁林情况、以及随机抽样导致的站点特异性精度差异。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用基于对象的影像分析(OBIA)技术,对Landsat OLI时间序列数据进行多时相分割。运用随机森林(RF)算法区分毁林与季节变化,方法包括利用最大光谱梯度差(SGD)进行特征提取,并通过Jeffries-Matusita距离评估特征。
2:样本选择与数据来源:
选取巴西塞拉多生物群落内四个采样区(10×10公里),这些区域覆盖原生植被且发生过毁林。从美国地质调查局地球资源观测与科学中心(USGS/EROS)获取2013年4月至2014年12月期间无云的Landsat OLI影像(轨道号219,行号70和71)。
3:实验设备与材料清单:
Landsat OLI影像、用于分割的eCognition软件、用于特征评估的R统计软件。
4:实验流程与操作步骤:
变化检测方法包含四个步骤:(1) 使用eCognition中的多分辨率分割算法进行多时相分割;(2) 特征提取(平均像素值与SGD);(3) 特征评估(JM距离);(4) 采用训练集与测试集的RF分类。
5:数据分析方法:
通过总体精度、生产者精度、用户精度及混淆矩阵进行精度评价。利用平均不纯度减少量计算RF中的变量重要性。
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