基于多源数据集成的多分辨率全球地表覆盖制图
摘要
全球地表覆盖数据产品(如地表覆盖, 植被连续场)最高空间分辨率已达到30 m. 不同领域的用户对于这些产品的精度和空间分辨率有着不同的需求. 基于此, 本文从制图精度和空间分辨率两方面对现有的30 m 地表覆盖数据进行改进和分析. 首先通过将两套30 m 全球地表覆盖产品(FROM-GLC、FROM-GLC-seg(Segmentation))与两套粗分辨率全球产品(基于夜间灯光数据的不透水层NL-ISA、MODIS 城市产品MODIS-urban)进行集成, 生成了30 m分辨率的地表覆盖新产品FROM-GLC-agg(Aggregation). 随后, 采用了分辨率低于30 m 的数据集(如MODIS 地表覆盖产品MCD12Q1, 全球地表覆盖产品GlobCover2009, MODIS 水体掩模产品MOD44W等)对FROM-GLC-agg 进行后处理以进一步消除类别混淆. 经过多源数据合成的新地表覆盖数据产品中来自30 m 分辨率全球地表覆盖产品的象元仍占98.9%. 在此基础上, 通过众数聚合和比例聚合这两种升尺度方法生成了8 套粗分辨率(250 m, 500 m, 1 km, 5km, 10 km, 25 km, 50 km 和100 km)全球地表覆盖数据集来满足不同应用的需求. 通过基于混淆矩阵的精度比较表明FROM-GLC-agg 的总体精度为65.51%, 该精度显著优于先前的两套30 m 地表覆盖产品. 多源数据合成后的30 m 分辨率数据以及升尺度处理后的250 m, 500 m, 1km 分辨率数据的最高总体精度分别为69.50%, 76.65%, 74.60%和73.47%. 对采用众数聚合法得到的不同分辨率下地表覆盖类型的面积偏差分析显示, 当分辨率超过5 km 时, 大部分植被类型会有至少5%的面积偏差. 因此, 对于需要使用粗分辨率地表覆盖数据作为输入的用户, 建议使用包含了准确地表覆盖类型占比的比例聚合数据.