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国土资源遥感  2019, Vol. 31 Issue (4): 47-52    DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.04.07
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ALOS PALSAR散射总功率的面向对象林火区提取
姜德才1, 李文吉1, 李敬敏1, 白罩峰2
1. 中国自然资源航空物探遥感中心,北京 100083
2. 北京航天宏图信息技术有限责任公司,北京 100195
Extraction of the forest fire region based on the span of ALOS PALSAR by object-oriented analysis
Decai JIANG1, Wenji LI1, Jingmin LI1, Zhaofeng BAI2
1. China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Natural Resources, Beijing 100083,China
2. AeroImgInfo Technology Co., Ltd., Beijing 100195, China
全文: PDF(2947 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

利用合成孔径雷达(synthetic aperture Radar,SAR)开展林地过火区提取主要基于单个像元开展,而以像元集合为分析单元的面向对象技术在该领域的应用研究还较少。本研究基于ALOS PALSAR影像的散射总功率数据,采用分型网络演化的多尺度分割算法提取2009年发生在美国Alaska中东部的林火灾后的过火区,并将林火区提取结果与获取的燃烧强度辅助数据进行对比,验证算法应用的有效性。研究表明,相比之前基于像元的阈值分类方法,基于本文方法火后单一时相和林火前后2时相SAR散射总功率的林火区提取精度分别提高了12.7%和15.8%。有效证明了面向对象技术能够有效应用于SAR影像的信息提取,SAR卫星遥感在森林火灾监测方面具有较好的应用潜力。

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姜德才
李文吉
李敬敏
白罩峰
关键词 分型网络演化多尺度分割散射总功率林火    
Abstract

At present, the extraction accuracy of the forest fire area by synthetic aperture Radar (SAR) is mainly limited to the analysis of single pixel. However, the application study of object-oriented technology based on pixel sets as the analysis unit is less in dealing with SAR images. In this paper, a multi-scale segmentation algorithm based on fractal net evolution approach (FNEA) was applied to the span of ALOS PALSAR images. Through the application research, the forest fire region, which happened in 2009 and was located in the Middle East of Alaska, USA, was extracted. The application validation of the algorithm was verified by comparing the experiment results with the auxiliary data of monitoring trends in burn severity (MTBS) data. The experiment results show that the classification accuracies of one-static span and two-static spans based on object-oriented analysis are improved by 12.7% and 15.8% respectively, compared with precious research. The researches show that object-oriented technology can be effectively applied to the information extraction form SAR image, and SAR technology has potential application in forest fire monitoring.

Key wordsfractal net evolution approach    multi-scale segmentation algorithm    span    forest fire
收稿日期: 2018-11-30      出版日期: 2019-12-03
:  P236  
基金资助:中国地质调查局项目“国家空间基准XX融合工程(2019年)”(202012000000180009);“海丝路工程——海洋地质海洋测绘XX融合信息系统建设及产品开发”(202012000000180002);“资源环境遥感地质调查数据集成与应用”(202012000000180713);自然资源部航空地球物理与遥感地质重点实验室青年创新基金项目“基于Hadoop的企业级私有云存储平台构建研究”共同资助(2016YFL02)
作者简介: 姜德才(1990-),男,工程师,主要从事机器学习在遥感影像分类、信息提取方面的应用研究。Email: jiangdc_rs@126.com。
引用本文:   
姜德才, 李文吉, 李敬敏, 白罩峰. ALOS PALSAR散射总功率的面向对象林火区提取[J]. 国土资源遥感, 2019, 31(4): 47-52.
Decai JIANG, Wenji LI, Jingmin LI, Zhaofeng BAI. Extraction of the forest fire region based on the span of ALOS PALSAR by object-oriented analysis. Remote Sensing for Land & Resources, 2019, 31(4): 47-52.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2019.04.07      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2019/V31/I4/47
Fig.1  研究区Google Earth影像
数据类型 波长/cm 像元大小(距离向×
方位向)/(m×m)
升降轨 成像时间 像元个数(距离向×
方位向)/个
中心入射角/(°)
ALOS PALSAR 23.6
L波段
9.37×3.58 降轨 2009/08/03 1 248×18 432 23.935
2009/06/18 1 248×18 432 23.941
Tab.1  ALOS PALSAR影像参数
Fig.2  实验流程
Fig.3  林火区分类结果
样本像元分类 未燃烧区 水体 燃烧区 总和
未燃烧区 378 17 40 435
水体 4 23 1 28
燃烧区 31 0 106 137
总和 413 40 147
总体精度: 84.5% Kappa系数: 0.649
Tab.2  火后单一时相的混淆矩阵
样本像元分类 未燃烧区 水体 燃烧区 总和
未燃烧区 385 17 23 425
水体 1 20 0 21
燃烧区 27 3 124 154
总和 413 40 147
总体精度: 88.2% Kappa系数: 0.735
Tab.3  林火前后2时相的混淆矩阵
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