遥感分类产品精度验证之TIF验证TIF

KKB_2020.tif

KKB_2020_JRC.tif

kkb.geojson

所用到的包:(我嫌geopandas安装太麻烦colab做的。。

cpp 复制代码
import rasterio
import geopandas as gpd
import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.metrics import confusion_matrix, ConfusionMatrixDisplay
from rasterio.mask import mask

定义所需要的函数

cpp 复制代码
# 裁剪栅格数据的函数
def clip_raster(raster_file, geojson):
    with rasterio.open(raster_file) as src:
        out_image, out_transform = mask(src, geojson.geometry, crop=True)
        out_meta = src.meta.copy()
        out_meta.update({"driver": "GTiff",
                         "height": out_image.shape[1],
                         "width": out_image.shape[2],
                         "transform": out_transform})
    return out_image[0], out_meta

# 将tif转为二分类
def convert_to_binary(data):
    return np.where(data != 0, 1, 0)  # Non-zero values represent water

# 创建对比图,0为背景值,1为正确值
def create_comparison_map(true_data, predicted_data):
    comparison_map = np.zeros_like(true_data)
    comparison_map[(true_data == 1) & (predicted_data == 1)] = 1  # Correct identification
    comparison_map[(true_data == 0) & (predicted_data == 0)] = 0  # Background value
    comparison_map[(true_data == 1) & (predicted_data == 0)] = 2  # Missed identification
    comparison_map[(true_data == 0) & (predicted_data == 1)] = 3  # Over identification
    return comparison_map

# 计算精度
def calculate_accuracy_metrics(confusion_matrix):
    accuracy = np.diag(confusion_matrix).sum() / confusion_matrix.sum()
    producer_accuracy = np.diag(confusion_matrix) / confusion_matrix.sum(axis=1)
    user_accuracy = np.diag(confusion_matrix) / confusion_matrix.sum(axis=0)
    return accuracy, producer_accuracy, user_accuracy

# 保存tif
def save_raster(data, meta, filename):
    meta.update({"count": 1})
    with rasterio.open(filename, 'w', **meta) as dst:
        dst.write(data, 1)

加载数据并按研究区裁剪,目的是不让背景值影响计算,并将tif转为2分类,最后调用sklearn计算混淆矩阵。

cpp 复制代码
# 加载数据
file_kkb_2020 = '/content/KKB_2020.tif'
file_kkb_2020_jrc = '/content/KKB_2020_JRC.tif'
file_geojson = '/content/kkb.geojson'
geojson = gpd.read_file(file_geojson)

# 裁剪tif
kkb_2020, meta = clip_raster(file_kkb_2020, geojson)
kkb_2020_jrc, meta  = clip_raster(file_kkb_2020_jrc, geojson)

# 转化为0,1值
kkb_2020_binary = convert_to_binary(kkb_2020)  # Non-NaN values represent water
kkb_2020_jrc_binary = convert_to_binary(kkb_2020_jrc)  # Non-zero values represent water

# 调用sklearn方法计算混淆矩阵
cm = confusion_matrix(kkb_2020_binary.flatten(), kkb_2020_jrc_binary.flatten())
print(cm)

展示混淆矩阵与对比图,结果如下图所示

cpp 复制代码
# 展示混淆矩阵
disp = ConfusionMatrixDisplay(confusion_matrix=cm, display_labels=["No Water", "Water"])
disp.plot()
plt.title('Confusion Matrix')
plt.show()

# 创建对比图
comparison_map = create_comparison_map(kkb_2020_binary, kkb_2020_jrc_binary)


# 展示对比图
plt.imshow(comparison_map, cmap='viridis', interpolation='nearest')
plt.colorbar()
plt.title('Comparison Map')
plt.show()

计算精度指标与保存对比图

cpp 复制代码
# 计算精度指标
accuracy, producer_accuracy, user_accuracy = calculate_accuracy_metrics(cm)

accuracy_metrics = pd.DataFrame({
    'Metric': ['Overall Accuracy', 'Producer Accuracy', 'User Accuracy'],
    'Value': [accuracy, producer_accuracy.mean(), user_accuracy.mean()]
})
# 保存对比图
meta.update({"count": 1})
with rasterio.open('/content/comparison_map.tif', 'w', **meta) as dst:
    dst.write(comparison_map, 1)
    
print(accuracy_metrics)

数据与代码存放在:

https://drive.google.com/drive/folders/1ECbBZTlPlLPNiBkA67GCbCf_6otl83jN?usp=sharing

相关推荐
zcg19425 分钟前
通过UE制作segment和depth数据
人工智能·深度学习
一只鹿鹿鹿9 分钟前
智算算力、AI-芯片与产品解析(PPT文件)
大数据·运维·网络·人工智能·物联网·1024程序员节
stormzhangV21 分钟前
科普下 AI 降智
人工智能·aigc
懿路向前23 分钟前
唤醒工作台全实录(一):立项——化性起伪与三条设计原则
人工智能·华为
维克兜率天40 分钟前
【维克】指数调整:哪些股票会被“强制买入“?
人工智能·python·算法
梧桐1681 小时前
14天、31个缺陷、28个测试脚本—用 Claude Code 完成第三方软件测试
人工智能·测试工具
罗西的思考1 小时前
【轻量化复刻大模型】线性注意力交互式演示
人工智能·算法·机器学习
美狐美颜sdk1 小时前
视频美颜SDK中的YUV与RGBA格式有什么区别?直播APP开发解析
人工智能·计算机视觉·音视频·美颜sdk·直播美颜sdk·视频美颜sdk