地球信息科学学报 ›› 2016, Vol. 18 ›› Issue (11): 1563-1572.doi: 10.3724/SP.J.1047.2016.01563
收稿日期:
2016-06-01
修回日期:
2016-07-08
出版日期:
2016-11-20
发布日期:
2016-11-20
作者简介:
作者简介:马京振(1993-),男,硕士生,研究方向为多源数据融合与处理。E-mail:
基金资助:
MA Jingzhen*(), SUN Qun, XIAO Qiang, WEN Bowei
Received:
2016-06-01
Revised:
2016-07-08
Online:
2016-11-20
Published:
2016-11-20
Contact:
MA Jingzhen
E-mail:zb50mjz@163.com
摘要:
全球地表覆盖数据在气候变化研究、地理国情监测、生态环境保护等方面发挥着重要作用,2014年中国国家基础地理信息中心推出了全球最高30 m分辨率的地表覆盖遥感制图数据产品GlobeLand30。本文以2010年1:10万中国土地利用数据为参考,采用空间统计、面积一致性以及误差矩阵等分析方法,对河南省GlobeLand30、GlobCover2009、MCD12Q1数据进行精度评价和对比分析研究,结果表明:① 3种地表覆盖数据对河南省土地构成的描述基本一致,即以耕地、林地为主,草地、水体和人造地表为辅,但分类土地面积存在大小不同的差异;② GlobeLand30的总体精度和Kappa系数最高,MCD12Q1次之,GlobCover2009最低。3种数据中耕地和林地的精度均较高,草地的精度较差,GlobeLand30中水体和人造地表的生产者精度远高于其他2种数据,使用者精度相差不大;③ 地表覆盖数据与参考数据在空间上存在类型混淆情况,混淆主要发生于林地、草地、水体、人造地表与耕地之间,GlobeLand30的混淆程度要低于其他2种数据。
马京振, 孙群, 肖强, 温伯威. 河南省GlobeLand30数据精度评价及对比分析[J]. 地球信息科学学报, 2016, 18(11): 1563-1572.DOI:10.3724/SP.J.1047.2016.01563
MA Jingzhen,SUN Qun,XIAO Qiang,WEN Bowei. Accuracy Assessment and Comparative Analysis of GlobeLand30 Dataset in Henan Province[J]. Journal of Geo-information Science, 2016, 18(11): 1563-1572.DOI:10.3724/SP.J.1047.2016.01563
表2
土地类型重分类和对应关系表"
统一分类 | 2010年土地利用数据 | GlobeLand30 | GlobCover2009 | MCD12Q1 |
---|---|---|---|---|
1耕地 | 11水田、12旱地 | 10耕地 | 11水田、14旱地、20耕地与植被镶嵌体 | 12耕地 |
2林地 | 21有林地、22灌木地、23疏林地、24其他林地 | 20森林、 40灌木地 | 30自然植被与耕地镶嵌体、40常绿阔叶或半落叶阔叶林、50常绿阔叶林、60落叶阔叶林、70常绿针叶林、90常绿针叶或落叶针叶林、100针阔混交林、110林地/灌木/草地镶嵌、130灌木 | 1常绿针叶林、2常绿阔叶林、3落叶针叶林、4落叶阔叶林、5混交林、6稠密灌丛、7稀疏灌丛、14自然植被/耕地镶嵌体 |
3草地 | 31高覆盖度草地、32中覆盖度草地、33低覆盖度草地 | 30草地 | 120草地/森林/灌木镶嵌、140草地 | 8木本热带稀树草原、9热带稀树草原、10草地 |
4水体 | 41河渠、42湖泊、43水库坑塘、45滩涂、46滩地、64沼泽 | 50湿地、 60水体 | 160被水淹没的阔叶林、170永久被水淹没的阔叶林或灌木、180被水淹没的草地、210水体 | 0水体、11永久湿地 |
5人造地表 | 51城镇用地、52农村居民点、53其他建设用地 | 80人造地表 | 190人工地表或附属区域 | 13城市和建筑区 |
6其他 | 61沙地、62戈壁、63盐碱地、65裸土地、66裸岩石质地、67其他、44永久性冰川雪地 | 70苔原、90裸地、100冰川和 永久积雪 | 150稀疏植被(<15%)、200裸地、220冰川和永久积雪 | 15冰川和积雪、16裸地或稀疏植被 |
表3
河南省土地利用数据和地表覆盖数据不同类型土地面积统计及误差系数"
土地类型 | 土地利用数据 | GlobeLand30 | GlobCover2009 | MCD12Q1 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
面积/km2 | 面积/km2 | 误差系数C/(%) | 面积/km2 | 误差系数C/(%) | 面积/km2 | 误差系数C/(%) | |||
耕地 | 107 202.08 | 108 484.06 | 1.20 | 140 166.68 | 30.75 | 131 406.38 | 22.58 | ||
林地 | 27 382.47 | 32 618.58 | 19.12 | 18 636.51 | 31.94 | 24 364.52 | 11.02 | ||
草地 | 8952.73 | 4755.97 | 46.88 | 2162.03 | 75.85 | 4257.22 | 52.45 | ||
水体 | 4061.01 | 2147.33 | 47.12 | 1204.70 | 70.33 | 487.58 | 87.99 | ||
人造地表 | 19 390.31 | 18 917.68 | 2.44 | 4741.39 | 75.55 | 6396.34 | 67.01 | ||
其他 | 11.41 | 76.38 | - | 88.68 | - | 87.96 | - |
[1] |
Pervez M S, Henebry G M.Assessing the impacts of climate and land use and land cover change on the freshwater availability in the Brahmaputra River basin[J]. Journal of Hydrology Regional Studies, 2015,3:285-311.
doi: 10.1016/j.ejrh.2014.09.003 |
[2] |
Clerici N, Paracchini M L, Maes J.Land-cover change dynamics and insights into ecosystem services in European stream riparian zones[J]. Ecohydrology & Hydrobiology, 2014,14(2):107-120.
doi: 10.1016/j.ecohyd.2014.01.002 |
[3] | 陈利军,陈军,廖安平,等. 30m全球地表覆盖遥感分类方法初探[J].测绘通报,2012(S1):350-353. |
[Chen L J, Chen J, Liao A P, et al.A preliminary study on the method of30 m global land cover classification[J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2012(S1):350-353. ] | |
[4] |
Hansen M C, Reed B, Defries R S, et al.A comparison of the IGBP DISCover and University of Maryland 1 km global land cover products[J]. International Journal of Remote Sensing, 2000,21(6-7):1365-1373.
doi: 10.1080/014311600210218 |
[5] |
Friedl M A, Mciver D K, Hodges J C F, et al. Global land cover mapping from MODIS: algorithms and early results[J]. Remote Sensing of Environment, 2002,83(83):287-302.
doi: 10.1016/S0034-4257(02)00078-0 |
[6] |
Bartholomé E, Belward A S.GLC2000: a new approach to global land cover mapping from Earth observation data[J]. International Journal of Remote Sensing, 2005,26(9):1959-1977.
doi: 10.1080/01431160412331291297 |
[7] | Olivier A, Patrice B, Frederic A, et al.GLOBCOVER: the most detailed portrait of Earth[J]. ESA bulletin. Bulletin ASE. European Space Agency, 2008,136:24-31. |
[8] |
陈军,陈晋,廖安平,等.全球30 m地表覆盖遥感制图的总体技术[J].测绘学报,2014,43(6):551-557.
doi: 10.13485/jc.nki1.1-20892.0140.089 |
[Chen J, Chen J, Liao A P, et al.Concepts and key techniques for 30m global land cover mapping[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2014,43(6):551-557. ]
doi: 10.13485/jc.nki1.1-20892.0140.089 |
|
[9] |
陈军,陈晋,宫鹏,等.全球地表覆盖高分辨率遥感制图[J].地理信息世界,2011,9(2):12-14.
doi: 10.3969/j.issn.1672-1586.2011.02.002 |
[Chen J, Chen J, Gong P, et al.Higher resolution global Land cover mapping[J]. Geomatics World, 2011,9(2):12-14. ]
doi: 10.3969/j.issn.1672-1586.2011.02.002 |
|
[10] |
Jun C, Ban Y, Li S.China: Open access to Earth land-cover map[J]. Nature, 2014,514(7523):434.
doi: 10.1038/514434c pmid: 25341776 |
[11] |
廖安平,彭舒,武昊,等. 30 m全球地表覆盖遥感制图生产体系与实践[J].测绘通报,2015(10):4-8.
doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0301 |
[LIAO A P, Peng S, Wu H, et al.The production system of 30 m global land cover mapping and its application[J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2015,10:4-8. ]
doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0301 |
|
[12] |
Herold M, Mayaux P, Woodcock C E, et al.Some challenges in global land cover mapping: An assessment of agreement and accuracy in existing 1km datasets[J]. Remote Sensing of Environment, 2008,112(5):2538-2556.
doi: 10.1016/j.rse.2007.11.013 |
[13] |
Giri C, Zhu Z, Reed B.A comparative analysis of the Global Land Cover 2000 and MODIS land cover data sets[J]. Remote Sensing of Environment, 2005,94(1):123-132.
doi: 10.1016/j.rse.2004.09.005 |
[14] |
Pérez-Hoyos A, García-Haro F J, San-Miguel-Ayanz J. Conventional and fuzzy comparisons of large scale land cover products: Application to CORINE, GLC2000, MODIS and GlobCover in Europe[J]. Isprs Journal of Photogrammetry & Remote Sensing, 2012,74(11):185-201.
doi: 10.1016/j.isprsjprs.2012.09.006 |
[15] |
吴文斌,杨鹏,张莉,等.四类全球土地覆盖数据在中国区域的精度评价[J].农业工程学报,2009,25(12):167-173.
doi: 10.3969/j.issn.1002-6819.2009.12.030 |
[Wu W B, Yang P, Zhang L, et al.Accuracy assessmentof four global land cover datasets in China[J]. Transactionsof the Chinese Society of Agricultural Engineering,2009,25(12):167-173. ]
doi: 10.3969/j.issn.1002-6819.2009.12.030 |
|
[16] |
宋宏利,张晓楠.中国区域多源土地覆被遥感产品精度分析与验证[J].农业工程学报,2012,28(22):207-214.
doi: 10.3969/j.issn.1002-6819.2012.22.029 |
[Song H L, Zhang X N.Precision analysis and validationof multi-sources land cover products derived from remotesensing in China[J]. Transactions of the Chinese Societyof Agricultural Engineering, 2012,28(22):207-214. ]
doi: 10.3969/j.issn.1002-6819.2012.22.029 |
|
[17] |
宁佳,张树文,蔡红艳,等. MODIS和GLOBCOVER全球土地覆盖数据集对比分析——以黑龙江流域为例[J].地球信息科学学报,2012,14(2):240-249.
doi: 10.3724/SP.J.1047.2012.00240 |
[Ning J, Zhang SW, Cai H Y, et al.A comparative analysis of the MODISland cover data sets and Globcover land cover data sets in Heilongjiang basin[J]. Journal of Geo-Information Science,2012,14(2):240-249. ]
doi: 10.3724/SP.J.1047.2012.00240 |
|
[18] |
Manakos I, Petrou Z I, Filchev L, et al.Globalland30 Mapping Capacity of Land Surface Water in Thessaly, Greece[J]. Land, 2015,4(1):1-18.
doi: 10.3390/land4010001 |
[19] |
Arsanjani J J, See L, Tayyebi A.Assessing the suitability of GlobeLand30 for mapping land cover in Germany[J]. International Journal of Digital Earth, 2016.
doi: 10.1080/17538947.2016.1151956. |
[20] |
Ran Y H, Xin L I.First comprehensive fine-resolution global land cover map in the world from China—Comments on global land cover map at 30-m resolution[J]. Science China Earth Sciences, 2015,58(9):1-2.
doi: 10.1007/s11430-015-5132-4 |
[21] |
陈军,陈利军,李然,等.基于GlobeLand30的全球城乡建设用地空间分布与变化统计分析[J].测绘学报,2015,44(11):1181-1188.
doi: 10.11947/j.AGCS.2015.20140677 |
[Chen J, Chen L J, Li R, et al.Spatial distribution and ten years change of global built-up areas derived from GlobeLand30[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2015,44(11):1181-1188. ]
doi: 10.11947/j.AGCS.2015.20140677 |
|
[22] |
鲁楠,张委伟,陈利军,等.顾及城乡差异的大区域人口密度估算——以山东省为例[J].测绘学报,2015,44(12):1384-1391.
doi: 10.11947/j.AGCS.2015.20150005 |
[Lu n, Zhang W W, Chen L J, et al. Estimation of large regional urban and rural population density based on the differences of population distribution between urban and rural: take Shandong province as example[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2015,44(12):1384-1391. ]
doi: 10.11947/j.AGCS.2015.20150005 |
|
[23] |
Chen J, Chen J, Liao A, et al.Global land cover mapping at 30 m resolution: A POK-based operational approach[J]. Isprs Journal of Photogrammetry & Remote Sensing, 2015,103:7-27.
doi: 10.1016/j.isprsjprs.2014.09.002 |
[24] |
刘纪远,张增祥,徐新良,等. 21世纪初中国土地利用变化的空间格局与驱动力分析[J].地理学报,2009,64(12):1411-1420.
doi: 10.3321/j.issn:0375-5444.2009.12.001 |
[Liu J Y, Zhang Z X, Xu X L, et al.Spatial patterns and driving forces of land use change in China during the early 21st century[J]. Acta Geographica Sinica, 2009,64(12):1411-1420. ]
doi: 10.3321/j.issn:0375-5444.2009.12.001 |
|
[25] |
刘纪远,匡文慧,张增祥,等. 20世纪80年代末以来中国土地利用变化的基本特征与空间格局[J].地理学报,2014,69(1):3-14.
doi: 10.11821/dlxb201401001 |
[Liu J Y, Kuang W H, Zhang Z X, et al.Spatio temporal characteristics, patterns and causes of land use changes in China since the late 1980s[J]. Acta Geographica Sinica, 2014,69(1):3-14. ]
doi: 10.11821/dlxb201401001 |
|
[26] |
Pontius Jr R G, Millones M. Death to Kappa: birth of quantity disagreement and allocation disagreement for accuracy assessment[J]. Health Policy, 2011,32(15):4407-4429.
doi: 10.1080/01431161.2011.552923 |
[1] | 郑晓琳, 刘启亮, 刘文凯, 吴智慧. 智能卡和出租车轨迹数据中蕴含城市人群活动模式的差异性分析[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(6): 1268-1281. |
[2] | 杜培军, 王欣, 蒙亚平, 林聪, 张鹏, 卢刚. 面向地理国情监测的变化检测与地表覆盖信息更新方法[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(4): 857-866. |
[3] | 叶杰, 孟凡晓, 白潍铭, 张斌, 郑金明. “四同”条件下周口城区高分一号遥感影像分类对比研究[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(10): 2088-2097. |
[4] | 程滔, 周旭, 郑新燕, 郭建坤, 袁如金. 地理国情监测水面数据时空一致性优化方法[J]. 地球信息科学学报, 2018, 20(9): 1216-1224. |
[5] | 马京振, 孙群, 徐立, 温伯威, 李元復. GlobeLand 30和自发地理信息的对比分析研究[J]. 地球信息科学学报, 2018, 20(9): 1225-1234. |
[6] | 王菲菲, 赵小锋, 刘秀广, 刘嘉慧, 林剑艺. 城市地表净辐射通量的季相变化及与地表覆盖格局的关系研究[J]. 地球信息科学学报, 2018, 20(8): 1160-1168. |
[7] | 党宇, 张继贤, 邓喀中, 赵有松, 余凡. 基于深度学习AlexNet的遥感影像地表覆盖分类评价研究[J]. 地球信息科学学报, 2017, 19(11): 1530-1537. |
[8] | 孟雯, 童小华, 谢欢, 王振华. 基于空间抽样的区域地表覆盖遥感制图产品精度评估——以中国陕西省为例[J]. 地球信息科学学报, 2015, 17(6): 742-749. |
[9] | 史学丽, 张芳, 周文艳, 张艳武. CG-LTDR地表覆盖数据对BCC_AVIM 1.0陆面温度模拟的影响研究[J]. 地球信息科学学报, 2015, 17(11): 1294-1303. |
[10] | 常清, 王思远, 孙云晓, 殷慧, 尹航. 青藏高原典型植被生长季遥感模型提取分析[J]. 地球信息科学学报, 2014, 16(5): 823-816. |
|