应用Landsat OLI数据的河南省郸城县农作物决策树分类

发布时间：2020-08-14 21:07

【摘要】：遥感影像通过数字处理可以及时、准确地获取地表农作物种植信息,这对如何更好地利用人类赖以生存的耕地生态系统具有重大意义,并且可以为分析农作物种植类型、作物估产和优化耕地种植结构提供重要的数据源,这些数据对国家粮食安全和粮食战略储备同样具有重要意义。农作物类型分类是一个复杂的过程,需要尽量减少误差,提高分类精度。鉴于此,本文选用Landsat OLI数据,主要原因是该影像数据成像面积大、时间分辨率与空间分辨率适中且数据获取方便等。本文选取河南省郸城县(115°10′E-115°46′E,33°38′N-33°65′N)为研究区,选取Landsat OLI数据为数据源,通过统计年鉴数据和野外实地调查数据确定农作物物候期,利用ENVI 5.2软件对遥感影像数据进行预处理,由波段运算得到多时相影像数据的NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)、NDBI(Normalized Difference Building Index)和NDWI(Normalized Difference Water Index等派生数据,利用Excel表格和IBM SPSS Modeler 18.0软件分别对NDVI、NDBI以及NDWI数据进行统计分析,经过反复验证并修改后获得最佳农作物类型分类阈值,采用决策树分类方法进行分类。使用基于混淆矩阵的精度评价方法,对研究区农作物类型分类结果进行精度评价,并分析造成农作物类型分类误差的原因。研究结果表明,基于决策树的农作物类型分类结果基本符合研究区耕地种植结构。研究区部分区域种植种类复杂、地块数量多而个体面积小,受限于此类农作物而最终分类结果会有错分、漏分现象,另一方面,影像的分辨率也会造成错误发生,主要是因为混合像元问题。在基于混淆矩阵的精度评价中,最终结果的总体分类精度和Kappa系数分别为64.65%和58.25%,一定程度上可认为本文技术路线能够满足农作物种植面积快速、粗略估计的实际需求。
【学位授予单位】：内蒙古师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S127
【图文】：

豫东平原,周口市,淮阳,红薯

图 2-1 郸城县位置示意图Fig.2-1 Location map of Dancheng County郸城县位于河南省周口市东部，豫皖两省三县交界处，西临淮阳，北接鹿沈丘县，县域总面积 1490 平方公里，其地貌为豫东平原。地理坐标为10′ 115°46′，北纬 33°38′ 33°65′之间。海拔在 35.6m 至 43.8m 之间，东南稍呈倾斜，坡降为七千分之一，地势平坦，平原面积占 100%。郸城县有黑茨河、黑河、新蔡河、皇姑河、油河 (清水河)5 条河流流经境水位较高，并处于相对稳定状态，加上河道支流及人工开挖的沟渠，水，开发利用率高。郸城以打井配套为重点的农田水利基本建设，2013县水资源总量为 3.6 亿立方米，拥有大型深眼机井 23340 眼，平均 6井，机、电、井配套 24930 套，在连续干旱的情况下 10 天可浇一遍。郸城县境内既有亚热带生物，又有北寒带生物。2013 年，郸城县仅粮烟等主要农作物，就有 29 属、240 多个品种。郸城县红薯种植历史修

样本分布

第二章研究区概况和数据处理11 类，调查了 279 个样区，并在每个样区使用 GPS 手持机记录了其四个顶点的地理坐标信息。在满足训练样本分布的条件下，在 279 个样区中分别选取玉米 20 个、大豆20 个、辣椒 20 个、花生 10 个、红薯 8 个、冬瓜 7 个、莲藕 4 个、棉花 5 个以及树林、水体、城镇村及工矿用地和交通用地各 10 个做分类样本。利用ArcGIS10.2 软件，将选取的分类样区转化成样本点在图上显示，如图 2-1 所示。

分布图,分布图

验证样本分布图

【参考文献】