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SPOT卫星影像用于坡地崩塌的研究I

2012-01-15 10:22:21来源:《台湾地理资讯学术研讨会论》 编辑:wenzi浏览:

  本文以传统影像份类方法取得光谱反射值,再借由各种地表物的光谱反射值域建立知识库判释崩塌地规则,并以人工圈绘崩塌地区可见光与近红外光波段,加以计算其常态化植生指数 (Normalized Difference Vegetation Index, NDVI) 之值域,做为知识库判释崩塌规则之选项。文中使用数值地形模型(Digital Terrain Models, DTM)计算研究区域内之坡度,并在知识库内加入坡度因子以提高其判释准确度,最后借由精准度评估,建立判释规则权重,透过知识库规则克服影像判释繁琐之过程,简化遥测影像判释之工作。研究结果显示,以传统影像份类方法进行判释,其精准度评估的总体Kappa值约为85%而以知识库方法进行崩塌地自动判释时,其分析迅速,且精准度评估的总体Kappa值约为89%准确度确实提升,且具有相当的实用性,可作为研究坡地相关灾害影像判释的有效方法之一。

利用SPOT卫星影像三维成像

  一、 前言

  台湾位处欧亚大陆板块与菲律宾海板块交界,四面环海,地狭人稠。随着都市的发展,开发空间有限。因此,山坡地的开发行为也日渐频繁,致使山坡地的开发行为与坡地灾害防治,日渐受到重视。近年来板块运动频繁,使得地壳能量的释放,造成地表土石松动。当遇上强风豪雨侵袭时,将使地表受到雨水的侵蚀冲刷,终致松动的土石崩塌,而造成灾害,使得山坡地范围内的民众生命财产受到严重威胁。

  由于崩塌地区之圈绘工作重复性质颇高,而崩塌地现场调查作业是属于危险性较高的工作,为了顾及野外调查人员生命安全,提高工作效率,以室内作业来取代野外调查,不仅可以提高工作安全性,也可降低人工作业重复性,因此借由建置坡地崩塌知识库后,即可以针对其她地区来进行崩塌地区灾害监控,可大幅减少人工圈绘崩塌之作业与现场调查作业。

  在遥测科技的迅速发展下,遥测影像分析软硬体功能不断地提升,已广泛应用于坡地灾害调查及土地利用变迁之侦测。卫星影像判释的方法早期仅份为监督式份类(supervised classification)与非监督式份类(unsupervised classification)两种(Thomas, 1987),近年来有学者再提出类神经网路(artificial neural network, ANN)与次像元份类法(subpixel classification)等(Merenyi, 1996),而知识库份类方法亦为卫星影像判释方法之一(Jensen, 1995)。

  本研究系运用遥测技术中之知识库份类方法来进行灾害监测与判释。透过人工智慧的技术整合,将以传统份类方法,萃取出崩塌地区电磁波谱的光谱反应值域,并借由相关辅助图层与利用人工圈绘崩塌地之训练样区,计算常态化植生指数之值域,以弥补知识库判释崩塌规则之不足。透过知识库的多种假说建立规则,使电脑可以遵循规则,透过设定之条件参数值对遥测影像进行份类,而达到对地表物的判释。

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