基于遙感影像的海島邊界快速分割算法研究
發(fā)布時間:2020-12-27 16:28
我國在“十三五”期間提出了建設(shè)海洋強國的戰(zhàn)略目標,海島作為海洋開發(fā)和利用的一個重要載體,其邊界的快速提取、地物類型的快速識別以及其生態(tài)環(huán)境的動態(tài)監(jiān)測等課題的研究不僅具有重要的科學(xué)價值,更具有重要的戰(zhàn)略意義。遙感技術(shù)作為一種遠距離對地觀測技術(shù),可實現(xiàn)海島的大面積同時觀測,以及準實時的動態(tài)監(jiān)測。本文基于大面積覆蓋和準實時獲取的海島遙感影像,研究了一種海島邊界的快速提取方法,為海島的快速普查及制圖,海權(quán)的爭分以及國土面積的測量等提供理論依據(jù)。圖像分割作為一類圖像識別、分析和理解的重要方法,已被廣大學(xué)者用于傳統(tǒng)圖像的預(yù)處理中。而遙感影像具有大面積觀測、準實時和多波段等特性,當傳統(tǒng)圖像分割算法直接應(yīng)用于遙感影像識別或分析時,存在計算時間長和分割精度低等問題。因此,本文在分析了現(xiàn)有圖像分割算法的基礎(chǔ)上,結(jié)合遙感影像的特征(大面積覆蓋和多波段性),提出了一種基于遙感影像的海島邊界快速分割算法。主要研究內(nèi)容如下:(1)針對遙感影像的多波段性,提出了海島邊界的粗分割方法研究。在該部分的研究中,提出了一種利用非線性優(yōu)化的Otsu算法,實現(xiàn)了基于遙感影像的海島邊界粗分割。該算法的主要思想是,利用PCA算法對...
【文章來源】:上海海洋大學(xué)上海市
【文章頁數(shù)】:51 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)域與實驗數(shù)據(jù)
島邊界分割為例,驗證本章提出的法的可行性;并與傳統(tǒng)的 Otsu、對比。實驗數(shù)據(jù)為 Landsat8 影像(范圍為從 116°3′到 116°36′,29°42′2 合成圖像,大小為 3500*3500 圖 2-1 研究區(qū)域與實驗數(shù)據(jù)Fig. 2-1 Research area and experimental data視解譯的舟山海島岸線分布圖,地譯的舟山海域不同地物的面積統(tǒng)計
上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文2.3.2 基于原始遙感影像的粗分割海島邊界提取對比實驗本章設(shè)計了兩個實驗,通過對非線性優(yōu)化 Otsu 分割算法與 Otsu、2D-Otsu、K-means、FCM 四個分割算法對比,從分割精度和時間效率兩方面對非線性優(yōu)化Otsu 分割算法進行了可行性比較。1)基于原始遙感影像,驗證非線性優(yōu)化 Otsu分割算法用于粗分割海島邊界提取的精度優(yōu)勢;2)基于遙感影像降維后數(shù)據(jù),驗證非線性優(yōu)化 Otsu 算法用于粗分割海島邊界提取的時間效率優(yōu)勢。實驗環(huán)境為:Windows10專業(yè)版,Intel(R)Core(TM)i5-6500CPU@3.20GHz,RAM4.00GB,MATLAB R2013a。將 Landsat-8 影像的各波段視為傳統(tǒng)獨立圖像,采用非線性優(yōu)化 Otsu 分割算法和 Otsu,2D-Otsu,K-means,F(xiàn)CM 分割算法對海島邊界提取進行了粗分割計算,地物類別為海水和島嶼;圖 2-3 所示為基于遙感影像的各波段,利用不同分割算法實現(xiàn)粗分割的海島邊界提取結(jié)果的空間分布圖。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進的相似度度量的譜聚類圖像分割方法[J]. 鄒旭華,葉曉東,譚治英,陸凱. 計算機工程與應(yīng)用. 2017(13)
[2]結(jié)合角點信息GVF Snake模型的圖像分割方法[J]. 吳軍,李麗,喻玲娟. 小型微型計算機系統(tǒng). 2017(06)
[3]改進Balloon Snake算法提取遙感影像水體邊界[J]. 陳能成,劉丹丹,杜文英. 遙感學(xué)報. 2017(03)
[4]基于混合特征空間MRF(Markov Random Filed)模型的高分辨率遙感影像水體提取[J]. 李士進,王聲特. 南京師大學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(01)
[5]可再生能源利用對海島可持續(xù)發(fā)展的貢獻與問題思考[J]. 崔琳,吳姍姍,欒富剛,段云棋. 海洋開發(fā)與管理. 2016(S2)
[6]舟山群島典型植物群落物種組成及多樣性[J]. 王國明,葉波. 生態(tài)學(xué)雜志. 2017(02)
[7]海島生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估及其時空變化——以浙江舟山金塘島為例[J]. 趙江,沈剛,嚴力蛟,黃璐,金愛民,霍思高. 生態(tài)學(xué)報. 2016(23)
[8]可變類多光譜遙感圖像分割[J]. 王玉,李玉,趙泉華. 遙感學(xué)報. 2016(06)
[9]四叉樹與多種活動輪廓模型相結(jié)合的遙感影像水邊線提取方法[J]. 喻金桃,郭海濤,李傳廣,盧俊,姜春雪. 測繪學(xué)報. 2016(09)
[10]基于雙區(qū)域演化水平集的圖像分割方法[J]. 陶強,劉莉. 電子測量技術(shù). 2016(09)
本文編號:2942085
【文章來源】:上海海洋大學(xué)上海市
【文章頁數(shù)】:51 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)域與實驗數(shù)據(jù)
島邊界分割為例,驗證本章提出的法的可行性;并與傳統(tǒng)的 Otsu、對比。實驗數(shù)據(jù)為 Landsat8 影像(范圍為從 116°3′到 116°36′,29°42′2 合成圖像,大小為 3500*3500 圖 2-1 研究區(qū)域與實驗數(shù)據(jù)Fig. 2-1 Research area and experimental data視解譯的舟山海島岸線分布圖,地譯的舟山海域不同地物的面積統(tǒng)計
上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文2.3.2 基于原始遙感影像的粗分割海島邊界提取對比實驗本章設(shè)計了兩個實驗,通過對非線性優(yōu)化 Otsu 分割算法與 Otsu、2D-Otsu、K-means、FCM 四個分割算法對比,從分割精度和時間效率兩方面對非線性優(yōu)化Otsu 分割算法進行了可行性比較。1)基于原始遙感影像,驗證非線性優(yōu)化 Otsu分割算法用于粗分割海島邊界提取的精度優(yōu)勢;2)基于遙感影像降維后數(shù)據(jù),驗證非線性優(yōu)化 Otsu 算法用于粗分割海島邊界提取的時間效率優(yōu)勢。實驗環(huán)境為:Windows10專業(yè)版,Intel(R)Core(TM)i5-6500CPU@3.20GHz,RAM4.00GB,MATLAB R2013a。將 Landsat-8 影像的各波段視為傳統(tǒng)獨立圖像,采用非線性優(yōu)化 Otsu 分割算法和 Otsu,2D-Otsu,K-means,F(xiàn)CM 分割算法對海島邊界提取進行了粗分割計算,地物類別為海水和島嶼;圖 2-3 所示為基于遙感影像的各波段,利用不同分割算法實現(xiàn)粗分割的海島邊界提取結(jié)果的空間分布圖。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進的相似度度量的譜聚類圖像分割方法[J]. 鄒旭華,葉曉東,譚治英,陸凱. 計算機工程與應(yīng)用. 2017(13)
[2]結(jié)合角點信息GVF Snake模型的圖像分割方法[J]. 吳軍,李麗,喻玲娟. 小型微型計算機系統(tǒng). 2017(06)
[3]改進Balloon Snake算法提取遙感影像水體邊界[J]. 陳能成,劉丹丹,杜文英. 遙感學(xué)報. 2017(03)
[4]基于混合特征空間MRF(Markov Random Filed)模型的高分辨率遙感影像水體提取[J]. 李士進,王聲特. 南京師大學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(01)
[5]可再生能源利用對海島可持續(xù)發(fā)展的貢獻與問題思考[J]. 崔琳,吳姍姍,欒富剛,段云棋. 海洋開發(fā)與管理. 2016(S2)
[6]舟山群島典型植物群落物種組成及多樣性[J]. 王國明,葉波. 生態(tài)學(xué)雜志. 2017(02)
[7]海島生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估及其時空變化——以浙江舟山金塘島為例[J]. 趙江,沈剛,嚴力蛟,黃璐,金愛民,霍思高. 生態(tài)學(xué)報. 2016(23)
[8]可變類多光譜遙感圖像分割[J]. 王玉,李玉,趙泉華. 遙感學(xué)報. 2016(06)
[9]四叉樹與多種活動輪廓模型相結(jié)合的遙感影像水邊線提取方法[J]. 喻金桃,郭海濤,李傳廣,盧俊,姜春雪. 測繪學(xué)報. 2016(09)
[10]基于雙區(qū)域演化水平集的圖像分割方法[J]. 陶強,劉莉. 電子測量技術(shù). 2016(09)
本文編號:2942085
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