Abstract Complex dune-field landscape patterns (i.e., dune morphologies and their spatial arrangements) are recognized as indicators of dune self-organization and are required for investigating dune-field landscapes from remotely sensed images. However, dune-field landscape pattern maps are rarely available due to the insufficient attention paid to representing dune-field landscape mosaics and the labor-intensive manual interpretation processes in prior studies. Moreover, automatic or semi-automated dune-field landscape pattern mapping methods are still absent, resulting from a lack of appropriate image units to represent the heterogeneous dune-field landscape patches (DLPs). To address above issues, this study makes the first attempt to apply geoscenes, a new kind of complex units proposed recently, in dune-field landscapes and proposes a multiscale segmentation approach. The proposed approach is able to represent DLPs at multiple scales on images by integrating multisource features (i.e., class-related spatial-pattern features and the line-spatial-pattern features) in a unified segmentation framework. Visual and quantitative assessments of multiscale segmentation results demonstrate that our approach can delineate DLPs effectively. Comparisons among our approach, the multiresolution segmentation in eCognition software and an urban geoscene segmentation approach also reveal the superiority of our approach. This study is hence of great significance for dune-field landscape pattern mapping and offers a potential to be coupled into other landscape investigations.

中文翻译：

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一种描绘沙丘地景观斑块的多尺度方法

摘要 复杂的沙丘地景观模式（即沙丘形态及其空间排列）被认为是沙丘自组织的指标，是从遥感图像研究沙丘地景观所必需的。然而，由于在先前的研究中对表示沙丘景观马赛克和劳动密集型人工解释过程的关注不够，沙丘景观格局图很少可用。此外，由于缺乏合适的图像单元来表示异质沙丘地景观斑块（DLP），因此仍然没有自动或半自动的沙丘地景观模式映射方法。为了解决上述问题，本研究首次尝试应用地理场景，这是最近提出的一种新型复杂单元，在沙丘地景观中，并提出了一种多尺度分割方法。通过在统一的分割框架中集成多源特征（即与类相关的空间模式特征和线空间模式特征），所提出的方法能够在图像上的多个尺度上表示 DLP。多尺度分割结果的视觉和定量评估表明，我们的方法可以有效地描绘 DLP。我们的方法、eCognition 软件中的多分辨率分割和城市地理场景分割方法之间的比较也揭示了我们方法的优越性。因此，这项研究对于沙丘地景观格局制图具有重要意义，并提供了与其他景观调查相结合的潜力。通过在统一的分割框架中集成多源特征（即与类相关的空间模式特征和线空间模式特征），所提出的方法能够在图像上的多个尺度上表示 DLP。多尺度分割结果的视觉和定量评估表明，我们的方法可以有效地描绘 DLP。我们的方法、eCognition 软件中的多分辨率分割和城市地理场景分割方法之间的比较也揭示了我们方法的优越性。因此，这项研究对于沙丘地景观格局制图具有重要意义，并提供了与其他景观调查相结合的潜力。通过在统一的分割框架中集成多源特征（即与类相关的空间模式特征和线空间模式特征），所提出的方法能够在图像上的多个尺度上表示 DLP。多尺度分割结果的视觉和定量评估表明，我们的方法可以有效地描绘 DLP。我们的方法、eCognition 软件中的多分辨率分割和城市地理场景分割方法之间的比较也揭示了我们方法的优越性。因此，这项研究对于沙丘地景观格局制图具有重要意义，并提供了与其他景观调查相结合的潜力。类相关的空间模式特征和线空间模式特征）在一个统一的分割框架中。多尺度分割结果的视觉和定量评估表明，我们的方法可以有效地描绘 DLP。我们的方法、eCognition 软件中的多分辨率分割和城市地理场景分割方法之间的比较也揭示了我们方法的优越性。因此，这项研究对于沙丘地景观格局制图具有重要意义，并提供了与其他景观调查相结合的潜力。类相关的空间模式特征和线空间模式特征）在一个统一的分割框架中。多尺度分割结果的视觉和定量评估表明，我们的方法可以有效地描绘 DLP。我们的方法、eCognition 软件中的多分辨率分割和城市地理场景分割方法之间的比较也揭示了我们方法的优越性。因此，这项研究对于沙丘地景观格局制图具有重要意义，并提供了与其他景观调查相结合的潜力。eCognition 软件中的多分辨率分割和城市地理场景分割方法也揭示了我们方法的优越性。因此，这项研究对于沙丘地景观格局制图具有重要意义，并提供了与其他景观调查相结合的潜力。eCognition 软件中的多分辨率分割和城市地理场景分割方法也揭示了我们方法的优越性。因此，这项研究对于沙丘地景观格局制图具有重要意义，并提供了与其他景观调查相结合的潜力。