本文主要研究内容
作者（2019）在《基于GEE的非洲湿地分类研究》一文中研究指出：湿地是构成生态系统的主要组成部分之一。这是因为它们对社会有许多价值,如水源净化、降低洪灾风险、水土保持、海岸线保护、美学以及娱乐价值。因为其巨大的价值,它们也被称为“地球肾脏”。尽管湿地的价值巨大,它们仍然面临着被抽干或者是被其他人类用地(如农业用地或居民用地)所占用的风险。明确的湿地空间信息与知识是保护它们面遭受土地利用改变影响的关键。在非洲,湿地的空间信息不足以用于大陆湿地管理。本文的主要研究内容是利用谷歌地球引擎et al.当代云计算平台,利用Landsat数据对2001年至2017年非洲地区的湿地进行分类和制图。因此,本文的目标如下:(1)利用GEE应用程序编程接口(API),开发一种从Landsat图像中自动分类湿地的算法。(2)基于E利用Landsat图像自动对非洲湿地进行分类和划定。(3)确定2001年至2017年湿地地区在干湿季节的变化情况,以及影响这种变化的因素。(4)利用所开发算法的自动分类结果,创建一个基于GEE的网络地图应用程序,显示非洲湿地的类型和分布情况。(5)通过目视解译的方法对Landsat卫星图像进行分类。为了实现这些目标,本文采用了两种方法,即自动分类方法和目视解译方法。针对自动分类方法,本文开发了基于遥感的湿地自动分类系统。采用随机森林分类和重采样后的MODIS MCD12Q1土地覆盖产品进行分类,作为2001年至2017年所有干湿季节的训练样本。每个时期的分类精度均大于0.75。这项研究采用了乌干达国家对于湿地的定义,其定义为永久或季节性的水饱和土地覆盖物。本文利用修正归一化差水指数(Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI)从分类图像中确定了水饱和地面覆盖物,并产生了不同的湿地et al.级。8种湿地类型如水体(湖泊,水库和河流),森林沼泽,灌木为主的湿地,热带草原木本湿地,沼泽湿地,永久淹没湿地,耕地为主的湿地和土磐/盐碱湿地被确定通过采用分类后的Landsat土地覆盖影像。平均结果表明,非洲湿地在湿季期间的面积约为1190 000Km~2,在2001年至2017年的旱季期间为78Km~2。非洲湿地面积占湿地面积的比例分别在湿季为3.92%和旱季为2.58%。森林覆盖的沼泽,水体(湖泊,河流和水库)和沼泽地占湿地面积的75%左右。其余25%的湿地面积由灌木为主,农田为主,土磐/盐碱,木质稀树草原和永久性淹没的湿地组成。本文发现湿地最多的国家是刚果民主共和国和坦桑尼亚。科摩罗,毛里求斯,塞舌尔和佛得角岛屿在非洲的湿地最少。该研究还确定,非洲的湿地主要集中在尼日尔,尼罗河,刚果民主共和国和赞比西河四大河流生态系统。关于本文所述期间非洲湿地覆盖面积的变化情况,本研究认为,非洲湿地的面积变化没有固定的模式。湿地面积逐年增加或减少。此外,各湿地类别的面积亦因季节和年份的不同而有所增加或减少,每年的面积亦有所不同。该研究还旨在创建一个基于GEE的应用程序,该程序能够自动对非洲的湿地进行分类,并将分类结果显示为地图。因此,本文开发了一个基于GEE计算能力的公共可访问应用程序。该基于网页的自动湿地分类程序采用谷歌地球应用平台开发。该应用的总体界面布局包括一个简单的图形用户界面(GUI),其基本部件由收集输入数据的文本框、执行命令操作的按钮、显示静态信息的标签和充当其他部件容器的面板组成。该网络应用可以通过此链接下载:https://mikemurefu.users.earthengine.app/view/wetland-classification-app。此网页应用程序可以根据本文提出的自动土地覆被分类系统对非洲湿地进行分类。利用非洲著名湿地的卫星图像对该网页应用程序的分类结果进行了目视解译验证,证明该应用程序适用于非洲湿地的分类。本研究同样采用目视解译的方法建立训练样本以对湿地进行分类。采用分类回归树(CART)、随机森林(Random forest)和支持向量机(SVM)三种监督分类算法,对2001年、2003年、2006年、2009年、2011年和2014年的湖泊/河流/池塘、草本沼泽/树沼和土磐/盐碱湿地et al.湿地类进行分类。CART算法的分类精度最高,其次是随机森林,最后是SVM算法。CART的平均分类精度为0.998。随机森林和SVM算法的平均分类精度分别为0.958和0.881。在所有分类算法中,湖泊/河流/池塘湿地类的面积覆盖范围基本相同,但草本沼泽/树沼和土磐/盐碱湿地类的面积覆盖范围不同。随机森林目视分类与自动分类的比较表明,湖泊/河流/池塘的面积覆盖几乎相et al.。对于其他湿地类别,面积覆盖的结果各不相同。目视分类方法的精度高于自动分类方法。目视分类方法虽然精度较高,但更适合于湖泊/河流/水坝/池塘湿地类别的分类与确定。这是因为目视分类中训练样本的精度取决于建立训练样本的遥感专家的经验和视觉的敏锐性。除了湖泊/河流/池塘湿地类,其他湿地类不容易在卫星图像上识别。研究还发现,基于土地覆盖的湿地自动分类方法更适用于类别广泛且范围非常大的湿地分类。2001年至2017年,非洲湿地面积因年降雨量的不同而呈现逐年增加或减少的趋势。研究发现湿地分布的变化受人口、经济活动、降水和气候变化et al.因素的影响。在未来,可以考虑不同的地表覆盖数据集以提高分类精度。此外,用于验证分类系统结果的地面数据也可以预先收集并且不同的植被指数和水体指数也可以用于确定不同湿地中植物群落之间的差异性。除了Landsat,还可以使用其他卫星图像,例如具有雷达波段的哨兵数据。雷达数据的优势在于水下穿透。在本研究中,未来的工作应该是提高湿地分类的准确性,完善基于遥感的湿地分类系统。这项研究的未来前景将产生基于诸如GEE平台的全球湿地分类地图。
Abstract
shi de shi gou cheng sheng tai ji tong de zhu yao zu cheng bu fen zhi yi 。zhe shi yin wei ta men dui she hui you hu duo jia zhi ,ru shui yuan jing hua 、jiang di hong zai feng xian 、shui tu bao chi 、hai an xian bao hu 、mei xue yi ji yu le jia zhi 。yin wei ji ju da de jia zhi ,ta men ye bei chen wei “de qiu shen zang ”。jin guan shi de de jia zhi ju da ,ta men reng ran mian lin zhao bei chou gan huo zhe shi bei ji ta ren lei yong de (ru nong ye yong de huo ju min yong de )suo zhan yong de feng xian 。ming que de shi de kong jian xin xi yu zhi shi shi bao hu ta men mian zao shou tu de li yong gai bian ying xiang de guan jian 。zai fei zhou ,shi de de kong jian xin xi bu zu yi yong yu da liu shi de guan li 。ben wen de zhu yao yan jiu nei rong shi li yong gu ge de qiu yin qing et al.dang dai yun ji suan ping tai ,li yong Landsatshu ju dui 2001nian zhi 2017nian fei zhou de ou de shi de jin hang fen lei he zhi tu 。yin ci ,ben wen de mu biao ru xia :(1)li yong GEEying yong cheng xu bian cheng jie kou (API),kai fa yi chong cong Landsattu xiang zhong zi dong fen lei shi de de suan fa 。(2)ji yu Eli yong Landsattu xiang zi dong dui fei zhou shi de jin hang fen lei he hua ding 。(3)que ding 2001nian zhi 2017nian shi de de ou zai gan shi ji jie de bian hua qing kuang ,yi ji ying xiang zhe chong bian hua de yin su 。(4)li yong suo kai fa suan fa de zi dong fen lei jie guo ,chuang jian yi ge ji yu GEEde wang lao de tu ying yong cheng xu ,xian shi fei zhou shi de de lei xing he fen bu qing kuang 。(5)tong guo mu shi jie yi de fang fa dui Landsatwei xing tu xiang jin hang fen lei 。wei le shi xian zhe xie mu biao ,ben wen cai yong le liang chong fang fa ,ji zi dong fen lei fang fa he mu shi jie yi fang fa 。zhen dui zi dong fen lei fang fa ,ben wen kai fa le ji yu yao gan de shi de zi dong fen lei ji tong 。cai yong sui ji sen lin fen lei he chong cai yang hou de MODIS MCD12Q1tu de fu gai chan pin jin hang fen lei ,zuo wei 2001nian zhi 2017nian suo you gan shi ji jie de xun lian yang ben 。mei ge shi ji de fen lei jing du jun da yu 0.75。zhe xiang yan jiu cai yong le wu gan da guo jia dui yu shi de de ding yi ,ji ding yi wei yong jiu huo ji jie xing de shui bao he tu de fu gai wu 。ben wen li yong xiu zheng gui yi hua cha shui zhi shu (Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI)cong fen lei tu xiang zhong que ding le shui bao he de mian fu gai wu ,bing chan sheng le bu tong de shi de et al.ji 。8chong shi de lei xing ru shui ti (hu bo ,shui ku he he liu ),sen lin zhao ze ,guan mu wei zhu de shi de ,re dai cao yuan mu ben shi de ,zhao ze shi de ,yong jiu yan mei shi de ,geng de wei zhu de shi de he tu pan /yan jian shi de bei que ding tong guo cai yong fen lei hou de Landsattu de fu gai ying xiang 。ping jun jie guo biao ming ,fei zhou shi de zai shi ji ji jian de mian ji yao wei 1190 000Km~2,zai 2001nian zhi 2017nian de han ji ji jian wei 78Km~2。fei zhou shi de mian ji zhan shi de mian ji de bi li fen bie zai shi ji wei 3.92%he han ji wei 2.58%。sen lin fu gai de zhao ze ,shui ti (hu bo ,he liu he shui ku )he zhao ze de zhan shi de mian ji de 75%zuo you 。ji yu 25%de shi de mian ji you guan mu wei zhu ,nong tian wei zhu ,tu pan /yan jian ,mu zhi xi shu cao yuan he yong jiu xing yan mei de shi de zu cheng 。ben wen fa xian shi de zui duo de guo jia shi gang guo min zhu gong he guo he tan sang ni ya 。ke ma luo ,mao li qiu si ,sai she er he fo de jiao dao yu zai fei zhou de shi de zui shao 。gai yan jiu hai que ding ,fei zhou de shi de zhu yao ji zhong zai ni ri er ,ni luo he ,gang guo min zhu gong he guo he zan bi xi he si da he liu sheng tai ji tong 。guan yu ben wen suo shu ji jian fei zhou shi de fu gai mian ji de bian hua qing kuang ,ben yan jiu ren wei ,fei zhou shi de de mian ji bian hua mei you gu ding de mo shi 。shi de mian ji zhu nian zeng jia huo jian shao 。ci wai ,ge shi de lei bie de mian ji yi yin ji jie he nian fen de bu tong er you suo zeng jia huo jian shao ,mei nian de mian ji yi you suo bu tong 。gai yan jiu hai zhi zai chuang jian yi ge ji 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cheng xu de fen lei jie guo jin hang le mu shi jie yi yan zheng ,zheng ming gai ying yong cheng xu kuo yong yu fei zhou shi de de fen lei 。ben yan jiu tong yang cai yong mu shi jie yi de fang fa jian li xun lian yang ben yi dui shi de jin hang fen lei 。cai yong fen lei hui gui shu (CART)、sui ji sen lin (Random forest)he zhi chi xiang liang ji (SVM)san chong jian du fen lei suan fa ,dui 2001nian 、2003nian 、2006nian 、2009nian 、2011nian he 2014nian de hu bo /he liu /chi tang 、cao ben zhao ze /shu zhao he tu pan /yan jian shi de et al.shi de lei jin hang fen lei 。CARTsuan fa de fen lei jing du zui gao ,ji ci shi sui ji sen lin ,zui hou shi SVMsuan fa 。CARTde ping jun fen lei jing du wei 0.998。sui ji sen lin he SVMsuan fa de ping jun fen lei jing du fen bie wei 0.958he 0.881。zai suo you fen lei suan fa zhong ,hu bo /he liu /chi tang shi de lei de mian ji fu gai fan wei ji ben xiang tong ,dan cao ben zhao ze /shu zhao he tu pan /yan jian shi de lei de mian ji fu gai fan wei bu tong 。sui ji sen lin mu shi fen lei yu zi dong fen lei de bi jiao biao ming ,hu bo /he liu /chi tang de mian ji fu gai ji hu xiang et al.。dui yu ji ta shi de lei bie ,mian ji fu gai de jie guo ge bu xiang tong 。mu shi fen lei fang fa de jing du gao yu zi dong fen lei fang fa 。mu shi fen lei fang fa sui ran jing du jiao gao ,dan geng kuo ge yu hu bo /he liu /shui ba /chi tang shi de lei bie de fen lei yu que ding 。zhe shi yin wei mu shi fen lei zhong xun lian yang ben de jing du qu jue yu jian li xun lian yang ben de yao gan zhuan jia de jing yan he shi jiao de min rui xing 。chu le hu bo /he liu /chi tang shi de lei ,ji ta shi de lei bu rong yi zai wei xing tu xiang shang shi bie 。yan jiu hai fa xian ,ji yu tu de fu gai de shi de zi dong fen lei fang fa geng kuo yong yu lei bie an fan ju fan wei fei chang da de shi de fen lei 。2001nian zhi 2017nian ,fei zhou shi de mian ji yin nian jiang yu liang de bu tong er cheng xian zhu nian zeng jia huo jian shao de qu shi 。yan jiu fa xian shi de fen bu de 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论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自吉林大学的，发表于刊物吉林大学2019-06-25论文，是一篇关于非洲湿地论文,谷歌地球引擎论文,湿地分类论文,吉林大学2019-06-25论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自吉林大学2019-06-25论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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