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Landcover classification of satellite images based on an adaptive interval fuzzy c-means algorithm coupled with spatial information

DOI:10.1080/01431161.2019.1685718 期刊:International Journal of Remote Sensing 出版年份:2019 更新时间:2025-09-11 14:15:04
摘要: Landcover classifications have large uncertainty related to the heterogeneity of similar objects and complex spatial correlations in satellite images, making it difficult to obtain ideal classification results using traditional classification methods. Therefore, to address the uncertainty in landcover classifications based on remotely sensed information, we propose a novel fuzzy c-means algorithm, which integrates adaptive interval-valued modelling and spatial information. It dynamically adjusts the interval width according to the fuzzy degree of the target membership without pre-setting any parameters, controls the fuzziness of the target, and mines the inherent distribution of the data. Furthermore, reliability-based spatial correlation modelling is used to describe the spatial relationship of the target and to improve both robustness and accuracy of the algorithm. Experimental data consisting of SPOT5 (10-m spatial resolution) or Thematic Mapper (30-m spatial resolution) satellite data for three case study areas in China are used to test this algorithm. Compared with other state-of-the-art fuzzy classification methods, our algorithm markedly improved the ground-object separability. Moreover, it balanced improvement of pixel separability and suppression of heterogeneity of intra-class objects, producing more compact landcover areas and clearer boundaries between classes.
作者: Jindong Xu,Guozheng Feng,Baode Fan,Weiqing Yan,Tianyu Zhao,Xiao Sun,Meng Zhu
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To address the uncertainty in landcover classifications based on remotely sensed information by proposing a novel fuzzy c-means algorithm that integrates adaptive interval-valued modelling and spatial information.

The AIVSFCM algorithm achieved a higher accuracy and Kappa coefficient than other state-of-the-art FCM algorithms, producing more uniform and compact categorization as well as clearer boundaries to landcover types.

The accuracy of the interval modelling and adaptive control of the interval width are yet to be optimized.

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