监督分类和非监督分类
实验四遥感图像的监督分类和非监督分类
实验四遥感图像的监督分类和⾮监督分类实验四遥感图像的⾮监督分类与监督分类⼀、实验⽬的1.⾮监督分类是对数据集中的像元依据统计数字,光谱类似度和光谱距离进⾏分类,在没有⽤户定义的条件下练习使⽤,在ENVI环境下的⾮监督分类技术有两种:迭代⾃组织数据分析技术(ISodata)和K均值算法(K-Means);2.分类过程中应注意:1)怎样确定⼀个最优的波段组合,从⽽达到最佳的分类精度,基于OIF和相关系数,协⽅差矩阵以及经验的使⽤来完成对最适合的组合的选取,分类效果的关键即在于此;2)K-Means的基本原理;3)Isodata的基本原理;4)分类结束后,被分类后的图像是⼀个新的图像,被分类类码秘填充,从⽽可以获得数据提取信息,统计不同类码数量,转化为实际⾯积,在得到后的图像上,可对不同⽬标的形态指标进⾏分析。
3.对训练区中的像元进⾏分类;4.⽤训练数据集估计查看监督分类后的统计参数;5.⽤不同⽅法进⾏监督分类,如最⼩距离法、马⽒距离法和最⼤似然法。
⼆、实验设备与材料1、软件ENVI 4.7软件2、所需材料TM数据三、实验步骤1.选择最优的波段组合ENVI主⼯具栏中File →Open image file →选择hbtmref.img打开→在Basic Tools中选择Statistics →Compute statistics选定原图,在Spectral subset中可选项全部选定→OK →OK →全选→保存→OK,则各类统计数字均可查;OIF计算,选择分类波段:1,2;2,3;1,3波段标准差分别为2.665727;3.473308;4.574609,和为10.713644。
Correlation Matrix 中1和2波段的相关系数0.964308,加上2和3波段的相关系数0.980166,再加上1和3波段的相关系数0.945880,最终等于2.890354。
⽤标准差相加的结果10.713644⽐上相关系数之和2.890354等于3.70668922。
实习8、监督分类与非监督分类
1. 选取研究区数据(512×512),通过目视解译建立分类系统及其编码体系根据实习要求,在遥感影像上确定并提取出了12种地物,分别是居民点、砾石、道路、河流、水稻田、水浇地、水库、裸地、工业区、滩地、林地。
同时确定土地的覆盖类型、编码以及色调。
居民点Town 砾石gravel desert道路Road 水稻田paddy land水浇地irrigated land 水库reservoir裸地barren land 工业区industrial area滩地shoaly land 林地forest草地grassland 河流stream2. 按照监督分类的步骤,在影像上找出对应各个土地利用/覆盖类型的参考图斑,利用ROI工具建立训练区,给出各个类别的特征统计表。
加载512*512影像,右击Image窗体,选择ROI Tool,进行ROI采集,在Zoom中选择样本区,根据地物的情况选择point、polyline、polygon方式建立训练区。
3. 计算各个样本之间的可分离性。
说明哪些地物类型之间较易区分,哪些类型之间难以区分。
ROI Tool中选Options的统计训练区可分性Compute ROI Separability,选择中卫影像,点击确定,选择所有训练区,统计J—M距离和分散度。
4. 监督分类:利用最大似然法完成分类。
①具体步骤:Classification |Supervised| Maximum Likelihood,在Set Input File对话框中导入影像。
在打开的对话框中选Select All Items,其中Set Probability Threshold设为NO,Output Rule Image设为No,选择保存路径。
②根据分类的情况修改监督分类后的地物的颜色等信息。
具体操作:在监督分类影像中的Image上选择Overlay |Classification,点击“Supervised”,选择Option |Edit class colors/name 等来修改地物的名称和颜色5. 分类精度评价,从随机采集100~200个样本点,并确保每一类别不少于10个样本;进行分类精度评价,得到分类混淆矩阵,计算Kappa系数,并对结果进行解释。
(完整word版)ENVI监督分类与非监督分类
对照原影像将30种类型进行编号并改名字,改变颜色;进行相同类别的合并:选择Classification中的分类后处理post classification,选择合并同类别Combine Classes,选择之前的非监督分类影像,在输入的文件中依次选择要合并的类,在输出的文件中选择相同的类别,点击Add Combination,所有的类别合并完后点击确定即可。
结果与分析1、各个样本之间的可分离性.说明哪些地物类型之间较易区分,哪些类型之间难以区分。
Jeffries-Matusita(J—M距离):水稻田水浇地河流居民地草地林地工业区裸地水稻田1。
99982。
00002.00002。
00001.95252.00002。
0000水浇1。
99982.00002。
00001.94941。
98902。
00002.0000Band0。
85 0。
90 0。
88 0.93 1.00 0.97 5Band0.90 0.93 0。
92 0。
92 0。
97 1。
00 63、最大似然法进行监督分类结果:原影像最大似然法进行监督分类结果监督分类的最大似然法分类结果中,主要的地物都可以被区分出来,地物分工业区94.7494.7418/1918/19裸地100.00100。
0042/4242/425、Clump Classes和Sieve classes结果:Clump Classes3*3处理结果:Clump Classes5*5处理结果:在聚类统计的结果上很容易看出原本监督分类的生成结果中严重的椒盐现象消失了,地物类型都相对完整,但有些细节已经被消除看不清楚,3*3窗口与5*5窗口生成的结果区别就在于3*3窗口的细节较5*5窗口的更加清楚具体, 5*5窗口将周边的面积较小的地物完全合并在一起.Sieve classes结果(Number of Neighbors设为8):Sieve classes结果(Number of Neighbors设为4):对影像的过滤分析生成的结果显得椒盐现象更加严重,结果影像上出现了很多小黑点,Number of Neighbors的值设置的越小,小黑点越密集,但是经过过滤分析的影像”孤岛”现象都已经消失。
envi遥感图像监督分类与非监督分类
envi遥感图像监督分类监督分类,又称训练分类法,用被确认类别的样本像元去识别其他未知类别像元的过程.它就是在分类之前通过目视判读和野外调查,对遥感图像上某些样区中影像地物的类别属性有了先验知识,对每一种类别选取一定数量的训练样本,计算机计算每种训练样区的统计或其他信息,同时用这些种子类别对判决函数进行训练,使其符合于对各种子类别分类的要求,随后用训练好的判决函数去对其他待分数据进行分类。
使每个像元和训练样本作比较,按不同的规则将其划分到和其最相似的样本类,以此完成对整个图像的分类。
遥感影像的监督分类一般包括以下6个步骤,如下图所示:详细操作步骤第一步:类别定义/特征判别根据分类目的、影像数据自身的特征和分类区收集的信息确定分类系统;对影像进行特征判断,评价图像质量,决定是否需要进行影像增强等预处理.这个过程主要是一个目视查看的过程,为后面样本的选择打下基础。
启动ENVI5。
1,打开待分类数据:can_tmr。
img。
以R:TM Band 5,G: TM Band 4,B:TM Band 3波段组合显示。
通过目视可分辨六类地物:林地、草地/灌木、耕地、裸地、沙地、其他六类。
第二步:样本选择(1)在图层管理器Layer Manager中,can_tmr.img图层上右键,选择"New Region Of Interest",打开Region of Interest (ROI) Tool面板,下面学习利用选择样本。
1)在Region of Interest (ROI) Tool面板上,设置以下参数:ROI Name:林地ROI Color:2)默认ROIs绘制类型为多边形,在影像上辨别林地区域并单击鼠标左键开始绘制多边形样本,一个多边形绘制结束后,双击鼠标左键或者点击鼠标右键,选择Complete and Accept Polygon,完成一个多边形样本的选择;3)同样方法,在图像别的区域绘制其他样本,样本尽量均匀分布在整个图像上;4)这样就为林地选好了训练样本.注:1、如果要对某个样本进行编辑,可将鼠标移到样本上点击右键,选择Edit record是修改样本,点击Delete record是删除样本。
监督分类和非监督分类
影像的分类可分为监督与非监督分类。
监督分类器根据其原理有基于传统统计分析的、基于神经网络的、基于模式识别的等。
本专题以ENVI的监督与非监督分类的实际操作为例,介绍这两种分类方法。
有以下内容组成:∙ ∙ ●非监督分类∙ ∙ ●监督分类∙ ∙ ●分类后处理非监督分类非监督分类:也称为聚类分析或点群分类。
在多光谱图像中搜寻、定义其自然相似光谱集群的过程。
它不必对影像地物获取先验知识,仅依靠影像上不同类地物光谱(或纹理) 信息进行特征提取,再统计特征的差别来达到分类的目的,最后对已分出的各个类别的实际属性进行确认。
目前比较常见也较为成熟的是ISODATA、K-Mean和链状方法等。
遥感影像的非监督分类一般包括以下6个步骤:图1 非监督分类操作流程1、影像分析大体上判断主要地物的类别数量。
一般监督分类设置分类数目比最终分类数量要多2-3倍为宜,这样有助于提高分类精度。
本案例的数据源为ENVI自带的Landsat tm5数据Can_tmr.img,类别分为:林地、草地/灌木、耕地、裸地、沙地、其他六类。
确定在非监督分类中的类别数为15。
2、分类器选择目前非监督分类器比较常用的是ISODATA、K-Mean和链状方法。
ENVI包括了ISODATA和K-Mean方法。
ISODATA(Iterative Self-Orgnizing Data Analysize Technique)重复自组织数据分析技术,计算数据空间中均匀分布的类均值,然后用最小距离技术将剩余像元进行迭代聚合,每次迭代都重新计算均值,且根据所得的新均值,对像元进行再分类。
K-Means使用了聚类分析方法,随机地查找聚类簇的聚类相似度相近,即中心位置,是利用各聚类中对象的均值所获得一个“中心对象”(引力中心)来进行计算的,然后迭代地重新配置他们,完成分类过程。
3、影像分类打开ENVI,选择主菜单->Classification->Unsupervised->IsoData或者K-Means。
envi遥感图像监督分类与非监督分类
envi遥感图像监督分类监督分类,又称训练分类法,用被确认类别的样本像元去识别其他未知类别像元的过程。
它就是在分类之前通过目视判读和野外调查,对遥感图像上某些样区中影像地物的类别属性有了先验知识,对每一种类别选取一定数量的训练样本,计算机计算每种训练样区的统计或其他信息,同时用这些种子类别对判决函数进行训练,使其符合于对各种子类别分类的要求,随后用训练好的判决函数去对其他待分数据进行分类。
使每个像元和训练样本作比较,按不同的规则将其划分到和其最相似的样本类,以此完成对整个图像的分类。
遥感影像的监督分类一般包括以下6个步骤,如下图所示:详细操作步骤第一步:类别定义/特征判别根据分类目的、影像数据自身的特征和分类区收集的信息确定分类系统;对影像进行特征判断,评价图像质量,决定是否需要进行影像增强等预处理。
这个过程主要是一个目视查看的过程,为后面样本的选择打下基础。
启动ENVI5.1,打开待分类数据:can_tmr.img。
以R:TM Band 5,G: TM Band 4,B:TM Band 3波段组合显示。
通过目视可分辨六类地物:林地、草地/灌木、耕地、裸地、沙地、其他六类。
第二步:样本选择(1)在图层管理器Layer Manager中,can_tmr.img图层上右键,选择"New Region Of Interest",打开Region of Interest (ROI) Tool面板,下面学习利用选择样本。
1)在Region of Interest (ROI) Tool面板上,设置以下参数:ROI Name:林地ROI Color:2)默认ROIs绘制类型为多边形,在影像上辨别林地区域并单击鼠标左键开始绘制多边形样本,一个多边形绘制结束后,双击鼠标左键或者点击鼠标右键,选择Complete and Accept Polygon,完成一个多边形样本的选择;3)同样方法,在图像别的区域绘制其他样本,样本尽量均匀分布在整个图像上;4)这样就为林地选好了训练样本。
监督分类与非监督分类遥感实习
B、在Overlay下选择Classification,选择之前的非监督分类影像,对照原影像将10种类型进行编号并改名字,改变颜色;进行相同类别的合并:选择Classification中的分类后处理post classification,选择合并同类别Combine Classes,选择之前的非监督分类影像,在输入的文件中依次选择要合并的类,在输出的文件中选择相同的类别,点击Add Combination,所有的类别合并完后点击确定即可。
3.注意:此次实习内容的操作环境为ENVI Classic经典版,上机课上将演示新版本操作。同时此次实习内容为大作业中视频教程中省略的部分。
基本原理
1、监督分类:监督分类是在分类前人们已对遥感影像样本区中的类别属性有了先验知识,进而可利用这些样本类别的特征作为依据建立和训练分类器(亦即建立判别函数),进而完成整幅影像的类型划分,将每个像元归并到相对应的一个类别中去。也就是根据地表覆盖分类体系、方案进行遥感影像的对比分析,据此建立影像分类判别规则,最后完成整景影像的分类。监督分类的具体步骤:
3、最大似然分类法是基于概率论中每个像元存在属于所有类别的概率,假设各个类别训练数据都呈现关于类均值矢量和方差参数的n维高斯正态分布,根据像元矢量和上述假设可利用n维正态分布函数计算像元矢量属于各个类别的概率,比较各个类别的概率值,并将像元划归到概率最大的那个类别当中去。
4、分类混淆矩阵(误差矩阵)是指采用随机采样的方法获取一批地面参考验证点的信息作为真值,与遥感分类图进行逐像元比较。然后将结果归纳到混淆矩阵,进而完成混淆矩阵分析。其中结果分为类别精度与总精度,其中类别精度被正确分类的类别像元数占该类别训练样本像元数的百分比,包括生产者精度(制图精度)和用户精度,总精度是指被正确分类的总像元数占评价样本像元总数的百分比。
监督分类和非监督分类
各自优缺点:监督分类的特点:主要优点:可充分利用分类地区的先验知识,预先确定分类的类别;可控制训练样本的选择,并可通过反复检验训练样本,以提高分类精度(避免分类中的严重错误);可避免非监督分类中对光谱集群组的重新归类。
主要缺点:人为主观因素较强;训练样本的选取和评估需花费较多的人力、时间;只能识别训练样本中所定义的类别,对于因训练者不知或因数量太少未被定义的类别,监督分类不能识别,从而影响分结果(对土地覆盖类型复杂的地区需特别注意)。
非监督分类特点:主要优点:无需对分类区域有广泛地了解,仅需一定的知识来解释分类出的集群组;人为误差的机会减少,需输入的初始参数较少(往往仅需给出所要分出的集群数量、计算迭代次数、分类误差的阈值等);可以形成范围很小但具有独特光谱特征的集群,所分的类别比监督分类的类别更均质;独特的、覆盖量小的类别均能够被识别。
主要缺点:对其结果需进行大量分析及后处理,才能得到可靠分类结果;分类出的集群与地类间,或对应、或不对应,加上普遍存在的“同物异谱”及“异物同谱”现象,使集群组与类别的匹配难度大;因各类别光谱特征随时间、地形等变化,则不同图像间的光谱集群组无法保持其连续性,难以对比。
一、什么是监督分类与非监督分类?非监督分类:没有训练样本,通过计算哪些相似,划分出不同类别。
先定义光谱可分性,再定义信息类。
是指人们事先对分类过程不施加任何的先验知识,而仅凭数据(遥感影像地物的光谱特征的分布规律),即自然聚类的特性,进行“盲目”的分类;其分类的结果只是对不同类别达到了区分,但并不能确定类别的属性。
监督分类:根据已知训练区提供的样本,通过计算选择特征参数,建立判别函数以对各待分类影像进行的图像分类。
先定义信息类,再定义光谱可分性。
二、它们包括什么?非监督分类包括:1.波谱图形识别分类2.聚类分析监督分类包括:1.最小距离法2.线形判别分析3.最大似然比分类4.最近邻域分类法5.特征曲线窗口法三、二者的优缺点:非监督分类优点:1.人为干预较少,自动化程度较高。
监督分类与非监督分类
缺点
• 主观性; • 由于图象中间类别的光谱差异,使得训练样
本没有很好的代表性; • 训练样本的获取和评估花费较多人力时间; • 只能识别训练中定义的类别。
第 8 章 遥感图像自动识别分类
§8-4 非监督分类
§8-4非监督分类
二 非监督分类 仅凭遥感影像地物的光谱特征的分布规
律,即自然聚类的特性,进行“盲目”的 分类;
否 是
迭代次数=I或相邻两次迭代类别中心变动小于限值
否 否
σ > TS 是
确定分裂后的中心
输出
否
DIK< TC
是
确定并类后的中心
ISODATA算法过程框图
(三) 平行管道法聚类分析
它以地物的光谱特性曲线为基础,同 类地物在特征空间上表现为以特征曲线 为中心,以相似阈值为半径的管子,此 即为所谓的“平行管道”。
(二) ISODATA算法聚类分析
可以自动地进行类别的“合并”和“分 裂”,从而得到类数比较合理的聚类结 果。
迭代次数 每类集群允许
选定初始类别中心
的最大标准差
输入迭代限值参数:I,Tn, TS ,TC
集群允许的最 短距离
对样本像素进行聚类并统计ni,m,σ
每类集群至少 的点数
ni<Tn
是 取消第i类
第 8 章 遥感图像自动识别分类
§8-3 监督分类(续)
原始影像数据的准备
(二) 分类过程
图像变换及特征选择 分类器的设计
初始类别参数的确定 逐个像素的分类判别
形成分类编码图像 输出专题图
▪ 选择样本区域 植被 老城区 耕地 水 新城区
将样本数据在特征空间进行聚类
实习三 遥感图像的监督分类与非监督分类
实验三遥感图像的监督分类与非监督分类[实验目的]1.理解遥感图像的监督分的含义;2.会使用ENVI软件对遥感图像进行监督分类。
[实验原理]在遥感图像分类中,按照是否有已知训练样本的分类依据,分类方法又分为两大类:监督分类与非监督分类。
遥感图像的监督分类是在已知类别的训练场地上提取各类别训练样本,通过选择特征变量、确定判别函数或判别式(判别规则),进而把图像中的各个像元点划归到各个给定类的分类。
遥感图像的非监督分类是在没有先验知识(训练场地)的情况下,根据图像本身的统计特征及自然点群的分布情况来划分地物类别的分类处理,事后再对已分出的各类的地物属性进行确认,也称作“边学习边分类法”。
两者的最大区别在于,监督分类首先给定类别,而非监督分类则由图像数据本身的统计特征来决定。
[实验步骤]一监督分类(数据采用njtmcorrected)监督分类技术需要在执行以前事先定义训练分类器(training classes), 训练分类器也可以用ENVI 感兴趣区(ROI)函数限定。
ENVI的监督分类技术包括平行六面体(平行管道)、最小距离、马氏距离、最大似然、波谱角度制图仪以及二进制编码方法1. “开始”->“程序”->RSI ENVI4.0->ENVI,打开ENVI4.0界面;2. 选择File > Open Image File.3. 当出现Enter Data Filename 对话框,选择要打开的文件名,再点击“OK”,在Available Bands List框里点击Load Band ,图像显示在图像显示窗口。
4. 选择“基本工具”->感兴趣区->ROI工具,弹出ROI Tool对话框。
5. 在ROI_Type菜单里选择建立感兴趣区的类型,可以选择Polygon、Polyline、point、Rectangle、Ellipse等类型。
6. 在Window栏里选择要建立感兴趣区的窗口,可以选择Image、Scroll、Zoom窗口。
ERDAS实验报告8--非监督&监督分类
西北师范大学学生实验报告(2)在unsupervised classification对话框中定义参数:对聚类选项clustering options选择initialize from statistics的统计值产生自由聚类,分出类别的数目由用户自己决定;定的模版文件进行非监督分类,类别的数目由板文件决定)初始分类类别数:10(一般取最终分类数的2倍以上)最大循环次数maximum iterations:24(是指重新聚类的最多次数,是为了避免程序运行时间太长或由于没有达到聚类指标而导致的死循环,一般都取convergence threshold:0.95(两次分类结果相比保持不变的像元占最2.分类评价在获得一个初步的分类结果以后,可以应用分类叠加方法来评价检查分类精度。
1)显示原图像与分类图像在视窗中同时显示isodata分类前后的两幅图像,两幅图像的叠加顺序为分类前在下,分类后在上,分类前图像显示方式为R4,G5,B32)打开分类图像属性表并调整字段显示顺序(1)在视窗菜单中点击raster(2)点击attributes,打开raster attribute editor(3)属性表中的11个记录分别对应产生的10的字段。
如果想要看到所有字段,需要用鼠标拖动浏览条。
为了方便看到关心的重要字段,需要调整字段显示序列。
(4)在raster attribute editor对话框菜单中点击5)确定类别专题意义及其准确程度(1)在视窗菜单中点击utility(2)点击flicker,打开viewer flicker对话框(3)在viewer flicker对话框中,选择auto mode察它与背景图像的关系从而断定该类别的专题意义,并分析准确与否)2.打开模版编辑器并调整显示字段(1)在ERDAS工具面板上点击Classifier,打开Classification (2)点击Signature Editor打开对话框。
遥感图像的分类实验报告
遥感图像的分类实验报告一、实验名称遥感图像的监督分类与非监督分类二、实验目的理解遥感图像监督分类及非监督分类的原理;掌握用ENVI对影像进行监督分类和非监督分类的方法,初步掌握图像分类后的相关操作;了解整个实验的过程以及实验过程中要注意的事项。
三、实验原理监督分类:又称训练分类法,用被确认类别的样本像元去识别其他未知类别像元的过程。
它是在分类之前通过目视判读和野外调查,对遥感图像上某些样区中影像地物的类别属性有了先验知识,对每一种类别选取一定数量的训练样本,计算机计算每种训练样区的统计或其他信息,同时用这些种子类别对判决函数进行训练,使其符合于对各种子类别分类的要求,随后用训练好的判决函数去对其他待分数据进行分类。
非监督分类:也称为聚类分析或点群分类。
在多光谱图像中搜寻、定义其自然相似光谱集群的过程。
它不必对影像地物获取先验知识,仅依靠影像上不同类地物光谱(或纹理) 信息进行特征提取,再统计特征的差别来达到分类的目的,最后对已分出的各个类别的实际属性进行确认。
目前比较常见也较为成熟的是ISODATA、K-Mean和链状方法等。
四、数据来源本次实验所用数据来自于国际数据服务平台;landsat4-5波段30米分辨率TM第三波段影像,投影为WGS-84,影像主要为山西省大同市恒山地区,中心纬度:38.90407 中心经度:113.11840。
鉴于实验内容及图像大小等问题,故从一景TM影像中裁取一个含有较丰富地物信息区域作为待分类影像。
五、实验过程1.监督分类1.1打开并显示影像文件,选择合适的波段组合加载影像打开并显示TM影像文件,从ENVI 主菜单中,选择File →Open Image File选择影像,为了更好地区分不同地物以及方便训练样本的选取,选择5、4、3波段进行相关操作,点击Load Band 在主窗口加载影像。
1.2使用感兴趣区(ROI)工具来选择训练样区1)主影像窗口菜单栏中,选择Overlay >Region of Interest。
监督分类和非监督分类的异同
监督分类和非监督分类的异同监督分类是纪检监察机关的一项重要职责,是对监督对象开展监督的依据。
实践中经常会遇到两类监督分类的概念表述问题,如何准确把握这两类监督分类界定?如果两者不能区分清楚,容易出现问题。
本文将从二者的关系入手进行阐述。
•一、界定对监督分类,《中华人民共和国监察法》第四十三条第一款明确规定,监督是指国家行政机关、检察机关及其工作人员在行使权力、履行职责过程中,对公职人员行使职权情况进行监督,发现公职人员违纪违法问题线索,及时向有关部门移送或者采取其他必要措施以加强对公职人员监督。
监察机关应当在监察调查终结后五个工作日内将审查调查结论、处分决定等文书送达被调查人,并抄送被调查人所在单位党组织。
对监察对象实施监督的同时,监察机关应当会同有关部门建立健全协调机制,加强信息共享,实现监督资源共享与共用。
根据监督分类规则,《中国共产党纪律检查机关监督执纪工作规则》第二十一条规定“监督对象可以通过谈话、函询、要求说明材料等方式被监督对象如实向纪检监察机关反映问题,或者被监督对象因特殊情况不能如实说明问题而进行询问、质询、检查、问责等方式进行询问、质询或者进行检查;对涉及党和国家工作人员利益的其他方式进行监督的”以及《中华人民共和国监察法》第三十一条规定“监察机关应当依照法定权限和程序对监察对象进行工作评议后认为存在不应当被监督问题的”等情形下组织开展监督或者开展其他监督时可以采取相应措施实现监督目的或目标,属于监督分类规定的情形之一。
”由此可见,监督分类并非仅限于对纪检监察机关工作人员进行监督或者进行其他形式监督那么简单。
•二、特征这两类监督分类的特征表现在:一是“监督”是纪委监委履行监督责任中,运用监督执纪“四种形态”的重要内容,体现了对腐败行为的有效遏制,体现了“四种形态”协同作用;二是“监督”是纪检监察机关履行监督职责的主要方式之一,是纪检监察机关工作规范化、科学化的重要内容。
“监督”的主要区别在于:“监督”重在“发现问题”,是纪检监察机关开展监督的基本方式之一;“监督”重在“督促整改”,是纪检监察机关开展监督的主要方式之一。
监督分类、非监督分类操作手册
ERDAS IMAGINE Professional 操作手册—监督分类和非监督分类图像分类简介:图像分类就是基于图像像元的数据文件值,将像元归并成有限几种类型、等级或数据集的过程。
常规图像分类主要有两种方法:非监督分类与监督分类,专家分类方法是近年来发展起来的新兴遥感图像分类方法,下面介绍这三种分类方法。
非监督分类运用1SODATA(Iterative Self-Organizing Data Analysis Technique )算法,完全按照像元的光谱特性进行统计分类,常常用于对分类区没有什么了解的情况。
使用该方法时。
原始图像的所有波段都参于分类运算,分类结果往往是各类像元数大体等比例。
由于人为干预较少,非监督分类过程的自动化程度较高。
非监督分类一般要经过以下几个步骤:初始分类、专题判别、分类合并、色彩确定、分类后处理、色彩重定义、栅格矢量转换、统计分析。
监督分类比非监督分类更多地要求用户来控制,常用于对研究区域比较了解的情况。
在监督分类过程中,首先选择可以识别或者借助其它信息可以断定其类型的像元建立模板,然后基于该模板使计算机系统自动识别具有相同特性的像元。
对分类结果进行评价后再对模板进行修改,多次反复后建立一个比较准确的模板,并在此基础上最终进行分类。
监督分类一般要经过以下几个步骤:建立模板(训练样本)、评价模板、确定初步分类图、检验分类结果、分类后处理、分类特征统计、栅格矢量转换。
专家分类首先需要建立知识库,根据分类目标提出假设,井依据所拥有的数据资料定义支持假设的规则、条件和变量,然后应用知识库自动进行分类,ERDAS IMAG1NE图像处理系统率先推出专家分类器模块,包括知识工程师和知识分类器两部分,分别应用于不同的情况。
由于基本的非监督分类属于IMAGINE Essentia1s级产品功能、但在1MAGINE Professional级产品中有一定的功能扩展,而监督分类和专家分类只属于IMAGINE ProfeSsiona1级产品,所以,非监督分类命令分别出现在Data Preparation菜单和classification 菜单中,而监督分类和专家分类命令仅出现在Classification菜单中。
遥感图像处理实例分析03(监督分类、非监督分类)
遥感图像处理实例分析监督分类(supervised classification )一、方法原理监督分类方法是多光谱图像专题信息分类的两种方法之一(另一种方法是非监督分类).该方法是假设已经收集到多区域的地理图像,如Landsat TM 或 SPOT XS 卫星多谱图像(分类对其它类型的图像也有效),具有实地野外属性分类或覆盖类型(如城区、水域、沼泽地等)的位置和特性数据(也可以通过航片分析得到),对该已知分类区域的光谱特性,通过分类程序,进行训练,将图像中每类区域的像素进行已知类的分配,对每一类计算多变量统计参数,如均值、标准差、相关距阵等,根据分类方法,最后将图像中每一个像素以最大然似性分配到某一类中。
即通过自定义的已知分类区域的训练,对多波段图像进行专题信息分类.方法流程如下:二、实例演示及分析以1985年美国加利福利亚州圣地亚哥地区的TM —MSS(0.55,0。
65,0。
75,0.95um4波段)图像为例,进行土地覆盖类型分类,分为海洋、城区、居民区、草坪和秃地等类型。
监督分类主要步骤如下:1.由原始遥感图像文件Landsat_Mass_Notwarped 。
ers 复制出用于分类的图像数据文件Landsat_practice.ers.① 通过主菜单算法图标或主菜单View 中Algorithm 项,打开算法窗口,装载数据集,文件名为:\examples\shared_data\Landsat_Mass_Notwarped.ers 。
选择训练区计算训练区统计量 评价训练区统计量 进行图像分类 显示分类图像和精度计②复制3个假彩色层(现共有4个假彩色层),分别命名为B1、B2、B3、B4,并与装载数据集文件的4个波段相对应。
③选择主菜单File中的Save As项,以Er Mapper Raster Dataset格式保存文件,文件名为:\examples\miscellaneous\tutorial\Landsatt_practice.ers。
遥感图像分类
遥感图像分类遥感图像的分类就是通过对遥感图像中地物的光谱信息和空间信息进行分析,选择特征,将图像中每个象元按照某种规则或算法划分为不同的类别,然后获得遥感图像与实际地物的对应信息,从而实现遥感图像的分类。
一般的分类方法可分为两类:监督分类和非监督分类。
将多源数据应用于图像分类中,发展成基于专家知识的决策树分类。
一、监督分类监督分类(supervised),又称训练分类法,即用被确认的样本象元去识别其他未知象元的过程。
已经被确认类别的样本象元是指那些位于训练区的象元。
在这种分类中,分析者在图像上对每一种类别选取一定数量的训练区,计算机计算每种训练样区的统计或其他信息,每个象元和训练样本作比较,按照不同规则将其划分到其最相似的样本类。
监督分类的算法主要有:平行算法、最小距离法、最大似然法等。
这里采用最大似然法作为监督分类的算法。
原理:最大似然法假设遥感图像的每个波段数据都是正态分布。
其基本思想是:地物类数据在空间中构成特定的点群;每一类的每一维数据都在自己的数轴上成正态分布,该类的多维数据就构成了一个多维正态分布;各类多维正态分布模型各有其分布特征。
根据各类已有的数据,可以构造出各类的多维正态分布模型,在此基础上,对于任何一个像素,可反过来求出它属于各类的概率,取最大概率对应的类为分类结果。
步奏:第一步:分析图像①打开图像,将图像以5、4、3波段合成RGB显示在#1中。
②通过目视分析,可以定义6类样本:水体、建筑、耕地、草地、荒地、其他。
第二步:选择训练样本①在主图像窗口选择Overlay-----Region of Interest,打开ROI Tool对话框。
②在ROI Tool对话框中设置相关样本的名称、颜色等。
③选择ROI_Type—Polygon,在window中选择image,在图像上绘制训练区。
④重复②、③步奏,最终完成以下结果:第三步:评价训练样本①在ROI Tool对话框中,选择Options——Compute ROI Separability,打开目标图像。
监督与监督分类
监督与监督分类部门: xxx时间: xxx整理范文,仅供参考,可下载自行编辑监督与非监督分类影像的分类可分为监督与非监督分类。
监督分类器根据其原理有基于传统统计分析的、基于神经网络的、基于模式识别的等。
本专题以ENVI的监督与非监督分类的实际操作为例,介绍这两种分类方法。
有以下内容组成:∙ ∙ ●非监督分类∙ ∙ ●监督分类∙ ∙ ●分类后处理非监督分类非监督分类:也称为聚类分析或点群分类。
在多光谱图像中搜寻、定义其自然相似光谱集群的过程。
它不必对影像地物获取先验知识,仅依靠影像上不同类地物光谱(或纹理> 信息进行特征提取,再统计特征的差别来达到分类的目的,最后对已分出的各个类别的实际属性进行确认。
目前比较常见也较为成熟的是ISODATA、K-Mean和链状方法等。
遥感影像的非监督分类一般包括以下6个步骤:下载 (12.76 KB>2008-10-14 16:54图 1 非监督分类操作流程1、影像分析大体上判断主要地物的类别数量。
一般监督分类设置分类数目比最终分类数量要多2-3倍为宜,这样有助于提高分类精度。
本案例的数据源为ENVI自带的Landsat tm5数据Can_tmr.img,类别分为:林地、草地/灌木、耕地、裸地、沙地、其他六类。
确定在非监督分类中的类别数为15。
2、分类器选择目前非监督分类器比较常用的是ISODATA、K-Mean和链状方法。
ENVI包括了ISODATA和K-Mean方法。
ISODATA<Iterative Self-Orgnizing Data Analysize Technique)重复自组织数据分析技术,计算数据空间中均匀分布的类均值,然后用最小距离技术将剩余像元进行迭代聚合,每次迭代都重新计算均值,且根据所得的新均值,对像元进行再分类。
K-Means使用了聚类分析方法,随机地查找聚类簇的聚类相似度相近,即中心位置,是利用各聚类中对象的均值所获得一个“中心对象”<引力中心)来进行计算的,然后迭代地重新配置他们,完成分类过程。
监督分类与非监督分类
实习目的和内容1 .选取研究区数据(512X512或者1024X1024),通过目视解译建立分类系统及其编码体 系2 .按照监督分类的步骤,在影像上找出对应各个土地利用/覆盖类型的参考图斑,利用ROI工具建立训练区,给出各个类别的特征统计表。
3 .计算各个分类类别之间的可分离性,整理成表格。
说明哪些地物类型之间较易区分,哪些类型之间难以区分。
4 .监督分类:利用最大似然法完成分类。
5 .分类精度评价,从随机采集100〜200个样本点,并确保每一类别不少于10个样本;进行分类精度评价,得到分类混淆矩阵,计算Kappa 系数,并对结果进行解释。
6 . 分类后处理(clump —sieve —majority)。
运用ISODATA 方法进行非监督分类:预先假定地表覆盖类型为30类,迭代次数选为15,由 系统完成非监督分类;然后进行类别定义与合并子类,最后进行结果的精度评价。
原理和方法1、监督分类:监督分类是在分类前人们已对遥感影像样本区中的类别属性有了先验知识, 进而可利用这些样本类别的特征作为依据建立和训练分类器(亦即建立判别函数),进而完 成整幅影像的类型划分,将每个像元归并到相对应的一个类别中去。
换句话说,监督分类就 是根据地表覆盖分类体系、方案进行遥感影像的对比分析,据此建立影像分类判别规则,最 后完成整景影像的分类;2、可分性度量:本次实习主要涉及J —M 距离和变换分散度,都是一种特征空间距离度量方 法,是指影像特征矢量与各个类中心的距离,变换分散度是 TDivercd=[1-exp(-Divercd/8)],J —M 距离 J=2*(1-e-B);3、最大似然分类法:在两类或多类判决中,假定各类分布函数为正态分布,并选择训练区, 用统计方法根据最大似然比贝叶斯判决准则法建立非线性判别函数集,计算各待分类样区的 归属概率,而进行分类的一种图像分类方法。
4、混淆矩阵:从随机点位上获取地面参考验证信息,并与遥感分类图进行逐像元比较,然 后将结果归纳到混淆矩阵,进而完成混淆矩阵分析。
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影像的分类可分为监督与非监督分类。
监督分类器根据其原理有基于传统统计分析的、基于神经网络的、基于模式识别的等。
本专题以ENVI的监督与非监督分类的实际操作为例,介绍这两种分类方法。
有以下内容组成:∙ ∙ ●非监督分类∙ ∙ ●监督分类∙ ∙ ●分类后处理非监督分类非监督分类:也称为聚类分析或点群分类。
在多光谱图像中搜寻、定义其自然相似光谱集群的过程。
它不必对影像地物获取先验知识,仅依靠影像上不同类地物光谱(或纹理) 信息进行特征提取,再统计特征的差别来达到分类的目的,最后对已分出的各个类别的实际属性进行确认。
目前比较常见也较为成熟的是ISODATA、K-Mean和链状方法等。
遥感影像的非监督分类一般包括以下6个步骤:图1 非监督分类操作流程1、影像分析大体上判断主要地物的类别数量。
一般监督分类设置分类数目比最终分类数量要多2-3倍为宜,这样有助于提高分类精度。
本案例的数据源为ENVI自带的Landsat tm5数据Can_tmr.img,类别分为:林地、草地/灌木、耕地、裸地、沙地、其他六类。
确定在非监督分类中的类别数为15。
2、分类器选择目前非监督分类器比较常用的是ISODATA、K-Mean和链状方法。
ENVI包括了ISODATA和K-Mean方法。
ISODATA(Iterative Self-Orgnizing Data Analysize Technique)重复自组织数据分析技术,计算数据空间中均匀分布的类均值,然后用最小距离技术将剩余像元进行迭代聚合,每次迭代都重新计算均值,且根据所得的新均值,对像元进行再分类。
K-Means使用了聚类分析方法,随机地查找聚类簇的聚类相似度相近,即中心位置,是利用各聚类中对象的均值所获得一个“中心对象”(引力中心)来进行计算的,然后迭代地重新配置他们,完成分类过程。
3、影像分类打开ENVI,选择主菜单->Classification->Unsupervised->IsoData或者K-Means。
这里选择IsoData,在选择文件时候,可以设置空间或者光谱裁剪区。
这里选择软件自带的Can_tmr.img,按默认设置,之后跳出参数设置,如图2。
这里主要设置类别数目(Number of Classes)为5-15、迭代次数(Maximum Iteration)为10。
其他选项按照默认设置,输出文件。
图2 ISODATA非监督分类参数设置图3 ISODATA分类结果4、类别定义/类别合并1)类别定义在display中显示原始影像,在display->overlay->classification,选择ISODATA分类结果,如图4所示,在Interactive Class Tool面板中,可以选择各个分类结果的显示。
图4影像与分类结果的叠加Interactive Class Tool面板中,选择Option->Edit classcolors/names。
通过目视或者其他方式识别分类结果,填写相应的类型名称和颜色。
图5 类别定义如图6所示为最终的结果。
图6类别定义结果在类别定义时候,可以利用Mode:Polygon Add to Class、Edit->Mode:Polygon Delete from Class或者Set delete class value把很明显的错误分类结果并入或者删除。
2)类别合并选择主菜单->Classification->Post Classification ->Combine Classes。
把同一类的类别合并成一类,如图7所示。
在点击ok后,需要选择输出文件和Remove Empty Class选择YES,可以得到结果。
图7类别的合并5、分类后处理分类后处理包括的很多的过程,都是些可选项,包括更改类别颜色、分类统计分析、小斑点处理(类后处理)、栅矢转换等操作。
1)更改类别颜色可以在Interactive Class Tool面板中,选择Option->Edit class colors/names更改,也可以在Display->Color Mapping->Class Color Mapping。
如下图8所示,直接可以在对应的类别中修改颜色。
也可以根据一个显示的RGB影像来自动分配类别颜色,打开主菜单->Classification->Post Classification->Assign Class Colors。
图8 类别颜色的更改图9 类别颜色更改后的效果图10 自动颜色更改的效果图2)分类统计分析主菜单->Classification->Post Classification->Class Statistics。
如图11所示,包括基本统计:类别的像元数、最大最小值、平均值等,直方图,协方差等信息。
图11 分类结果统计3)小斑点处理(类后处理)运用遥感影像分类结果中,不可避免地会产生一些面积很小的图斑。
无论从专题制图的角度,还是从实际应用的角度,都有必要对这些小图斑进行剔除和重新分类,目前常用的方法有Majority/Minority分析、聚类(clump)和过滤(Sieve)和。
这些工具都可以在主菜单->Classification->Post Classification中找到。
Majority/Minority分析和聚类(clump)是将周围的“小斑点”合并到大类当中,过滤(Sieve)是将不符合的“小斑点”直接剔除。
如下图12为Majority分析的结果。
图12类后处理结果图4)栅矢转换打开主菜单->Classification->Post Classification->Classification to Vector,可以将分类后得到的结果转化为矢量格式,或者主菜单->Vector->Raster to Vector,在选择输出参数时候,可以选择特定的类别,也可以把类别单独输出为矢量文件或者一个矢量文件。
图13 栅矢转换面板6、结果验证对分类结果进行评价,确定分类的精度和可靠性。
有两种方式用于精度验证:一是混淆矩阵,二是ROC曲线,比较常用的为混淆矩阵,ROC曲线可以用图形的方式表达分类精度,比较形象。
真实参考源可以使用两种方式:一是标准的分类图,二是选择的感兴趣区(验证样本区)。
两种方式的选择都可以通过主菜单->Classification->Post Classification->Confusion Matrix或者ROC Curves来选择。
真实的感兴趣区参考源的选择可以是在高分辨率影像上选择,也可以是野外实地调查获取,原则是获取的类别参考源的真实性。
由于没有更高分辨率的数据源,本例中就把原分类的TM影像当作是高分辨率影像,在上面进行目视解译得到真实参考源。
直接利用ROI工具,在TM图上均匀的选择6类真实参考源,如图13所示。
选择主菜单->Classification->Post Classification->Confusion Matrix->Using Ground Truth ROIs。
将分类结果和ROI输入,软件会根据区域自动匹配,如不正确可以手动更改。
点击ok后选择报表的表示方法(像素和百分比),就可以得到精度报表。
图14 真实感兴趣区参考源选取图15验证操作面板图16 分类精度评价混淆矩阵这里说明一下混淆矩阵中的几项评价指标,如下:总体分类精度等于被正确分类的像元总和除以总像元数。
被正确分类的像元数目沿着混淆矩阵的对角线分布,总像元数等于所有真实参考源的像元总数,如本次精度分类精度表中的Overall Accuracy = (1849/2346)78.8150%。
Kappa系数它是通过把所有真实参考的像元总数(N)乘以混淆矩阵对角线(XKK)的和,再减去某一类中真实参考像元数与该类中被分类像元总数之积之后,再除以像元总数的平方减去某一类中真实参考像元总数与该类中被分类像元总数之积对所有类别求和的结果。
错分误差指被分为用户感兴趣的类,而实际属于另一类的像元,它显示在混淆矩阵里面。
本例中,林地有419个真实参考像元,其中正确分类265,12个是其他类别错分为林地(混淆矩阵中林地一行其他类的总和),那么其错分误差为12/419=2.9%。
漏分误差指本身属于地表真实分类,当没有被分类器分到相应类别中的像元数。
如在本例中的耕地类,有真实参考像元465个,其中462个正确分类,其余3个被错分为其余类(混淆矩阵中耕地类中一列里其他类的总和),漏分误差为3/465=0.6%制图精度是指分类器将整个影像的像元正确分为A类的像元数(对角线值)与A 类真实参考总数(混淆矩阵中A类列的总和)的比率。
如本例中林地有419个真实参考像元,其中265个正确分类,因此林地的制图精度是265/419=63.25%。
用户精度是指正确分到A类的像元总数(对角线值)与分类器将整个影像的像元分为A类的像元总数(混淆矩阵中A类行的总和)比率。
如本例中林地有265个正确分类,总共划分为林地的有277,所以林地的用户精度是265/277=95.67%。
监督分类监督分类监督分类:又称训练分类法,用被确认类别的样本像元去识别其他未知类别像元的过程。
它就是在分类之前通过目视判读和野外调查,对遥感图像上某些样区中影像地物的类别属性有了先验知识,对每一种类别选取一定数量的训练样本,计算机计算每种训练样区的统计或其他信息,同时用这些种子类别对判决函数进行训练,使其符合于对各种子类别分类的要求,随后用训练好的判决函数去对其他待分数据进行分类。
使每个像元和训练样本作比较,按不同的规则将其划分到和其最相似的样本类,以此完成对整个图像的分类。
遥感影像的监督分类一般包括以下6个步骤,如图17所示:图17 监督分类步骤1、类别定义/特征判别根据分类目的、影像数据自身的特征和分类区收集的信息确定分类系统;对影像进行特征判断,评价图像质量,决定是否需要进行影像增强等预处理。
这个过程主要是一个目视查看的过程,为后面样本的选择打下基础。
本例是以ENVI自带Landsat tm5数据Can_tmr.img为数据源,类别分为:林地、草地/灌木、耕地、裸地、沙地、其他六类。
2、样本选择为了建立分类函数,需要对每一类别选取一定数目的样本,在ENVI中是通过感兴趣区(ROIs)来确定,也可以将矢量文件转化为ROIs文件来获得,或者利用终端像元收集器(Endmember Collection)获得。
本例中使用ROIs方法,打开分类图像,在Display->Overlay->Region of Interest,默认ROIs为多边形,按照默认设置在影像上定义训练样本。