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34 测 绘 通 报 2007年 第12期 文章编号：0494—0911(2007)12．0034—04 中图分类号：P237 文献标识码：B 基于数据挖掘技术的流域不透水面及变化信息提取 马雪梅 ，雷秀丽 ，李希峰0，张保华 (i．聊城大学环境与规划学院，山东聊城 252059；2．测绘出版社，北京 100045； 3．聊城大学建工学院，山东聊城252059) Extracting Valley Impervious Surfaces and It’S Change Information Based on the Technology of Data Mining MA Xue-mei，LEI Xiu—li，LI Xi—feng，ZHANG Bao—hua 摘要：流域不透水面是流域水循环模拟的重要参数，科学的估算方法对于城市化地区的水量与过程模拟、面源污染的估算、气候变 化模拟预测等具有重要意义和实际价值。利用1988年、1994年、2002年三个年份的TM数据，以区域不透水面及其变化信息提 取为研究对象，采用现场调查与计算机辅助分类相结合的方法，应用基于数据挖掘技术的决策树方法对区域不透水面进行信息提 取，在此基础_匕，采用基于数据挖掘的混合法探测技术提取不透水面变化区域和变化类型。变化监测的总精度平均达到89％，足 以满足水文模拟的需求。 关键词：不透水面；变化监测；遥感；决策树分类 多。长江从研究区中穿越，秦淮河与滁河两支流从 一 、 引 言 南北汇入长江，是中国较为典型的城市化区域。根 流域不透水面是流域水循环模拟的重要参数。 据“中国资源环境数据库”土地利用遥感分类体 特别是在城市化进程迅猛发展，城镇和道路成倍增 系¨4 J，并结合研究目的将2002年土地利用类型分为 长的中国，流域不透水面积变化极大。科学的估算 耕地、绿地(主要包括林地、荒草地等)、水域、未利用 方法对于城市化地区的水量与过程模拟、面源污染 地、不透水面1(主要为高建筑密度城市用地、大型 的估算、气候变化模拟预测等具有重要意义和实际 工业用地等)、不透水面2(低建筑密度、有部分绿化 价值。目前该参数的估算多采用经验给定或根据统 的城镇土地)共六大类。 计资料估算，其结果难以反映流域的真实情况及其 流域下垫面物质组成多样，地物在时空上相互 变化信息。文献[1]针对城市环境提出植被一不透水 交错，相互转换形成结构和形式各具特点的复杂混 面一土壤模型，文献[2，3]在此基础上也作了大量研 合体；导致不透水面的光谱及响应多样化。由于“同 究，但多集中在城市环境的评价，针对流域水文模拟 物异谱，异物同谱”现象的存在，基于原始光谱特征 的不透水面信息提取与变化监测研究，国内很少见 分类方法，难以取得较好的效果。本文综合应用不 到系统报导。 透水面光谱特征、空问特征以及知识，通过数据挖掘 本文首先对TM数据进行辐射率反演、相对辐 技术生成每个结点的最佳特征子集和最佳分类规 射校正和影像配准处理；其次综合应用不透水面光 则，并得出分类结果。 谱特征、空间特征以及知识，通过数据挖掘技术构成 1．不透水面影像分类特征集的构建 每个结点的最佳特征子集和最佳分类规则；然后利 (1)不透水面光谱特征集的构建 用决策分类树方法进行不透水面信息提