本文關(guān)鍵詞：SAR影像時(shí)間序列支持下的耕地和建設(shè)用地信息提取與監(jiān)測(cè)技術(shù)　出處：《南京大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：面向耕地與建設(shè)用地的監(jiān)測(cè)需求,在時(shí)間序列挖掘與空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)體系的支撐下,研究像素級(jí)SAR影像時(shí)間序列的建模方法,發(fā)展新型耕地與建設(shè)用地的提取技術(shù),突破耕地到建設(shè)用地轉(zhuǎn)變的監(jiān)測(cè)技術(shù),服務(wù)于耕地與建設(shè)用地地理國情的監(jiān)測(cè)、分析與評(píng)價(jià)。 遙感影像時(shí)間序列數(shù)據(jù)具有海量、多尺度性、時(shí)空相關(guān)性、模糊性、夾雜大量噪聲等特征,挖掘其潛在的有用知識(shí),具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。近年來,主要研究圍繞光學(xué)影像時(shí)間序列展開,其研究難點(diǎn)主要在于時(shí)間序列的濾波重建。以往SAR影像時(shí)間序列主要應(yīng)用于差分干涉測(cè)量,其構(gòu)建主要基于影像的振幅信息,而直接利用影像強(qiáng)度信息轉(zhuǎn)換為后向散射值的像素級(jí)SAR影像時(shí)間序列,其應(yīng)用研究并不多見。傳統(tǒng)的遙感地物識(shí)別是基于光譜維或空間域,而時(shí)間維的遙感影像數(shù)據(jù)集的地物識(shí)別研究主要集中于單純考慮影像的時(shí)間向量特征。目前,顧及空間上下文特征和時(shí)間序列曲線相似性特征的SAR影像耕地與建設(shè)用地識(shí)別研究較為少見,如何充分利用像素級(jí)SAR影像時(shí)間序列的時(shí)空特征進(jìn)行地物識(shí)別也是遙感影像數(shù)據(jù)挖掘研究中比較新鮮的話題。此外,直接利用SAR影像時(shí)間序列監(jiān)測(cè)耕地到建設(shè)用地轉(zhuǎn)變的研究較為少見,其難點(diǎn)在于其時(shí)間序列構(gòu)建基本量的選取、噪斑的去除、變化節(jié)點(diǎn)的提取以及混合像元的處理。本文以150m、30m兩種低、中分辨率的SAR影像數(shù)據(jù)集為數(shù)據(jù)源,對(duì)應(yīng)選取深圳市全境、徐州主城區(qū)兩個(gè)研究區(qū),提出一套利用SAR影像時(shí)間序列進(jìn)行耕地和建設(shè)用地信息提取與監(jiān)測(cè)的技術(shù)方案。論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論包括： (1)像素級(jí)SAR影像時(shí)間序列的構(gòu)建研究。對(duì)像素級(jí)SAR影像時(shí)間序列進(jìn)行定義、分類,針對(duì)其構(gòu)建的核心問題,提出SAR影像局部自適應(yīng)高精度配準(zhǔn)技術(shù),其主要步驟包括局部誤差點(diǎn)聚類、漸進(jìn)式二分法和邊界處理三個(gè)步驟。在此基礎(chǔ)上,提出像素級(jí)SAR影像時(shí)間序列的建模方法,并對(duì)時(shí)間序列去噪進(jìn)行闡述。 (2)耕地與建設(shè)用地信息提取技術(shù)。由時(shí)間序列相似度與空間相似度的數(shù)學(xué)公式導(dǎo)出時(shí)空相似度的數(shù)學(xué)公式,組合了多種時(shí)空相似度。提出一種時(shí)空相似度上下文分析方法,充分考慮了地物的時(shí)間序列特征和空間鄰域特征。選取改進(jìn)的DTW為相似度,以混合像元時(shí)間序列特征為依據(jù),對(duì)相似性閾值的設(shè)定提供參考,利用時(shí)空相似性分析方法從SAR影像中提取耕地與建設(shè)用地。 (3)耕地到建設(shè)用地轉(zhuǎn)變監(jiān)測(cè)技術(shù)。通過分析時(shí)間序列的變化特征,提出了一種顧及混合像元與噪聲的時(shí)空變化檢測(cè)策略,提取時(shí)間變化節(jié)點(diǎn)與變化像元。變化檢測(cè)過程中,重點(diǎn)探討了變化混合像元的變化特征,得出相關(guān)閡值；利用形態(tài)-結(jié)構(gòu)特征對(duì)耕地到建設(shè)用地轉(zhuǎn)變類型的時(shí)間序列進(jìn)行判斷,采用最小均方差模型計(jì)算變化節(jié)點(diǎn),并利用變化節(jié)點(diǎn)前后時(shí)間序列的均值差處理混合像元。 綜上所述,本文探索了SAR影像時(shí)間序列在耕地與建設(shè)用地監(jiān)測(cè)方面的潛力,提出一套SAR影像時(shí)間序列支持下的耕地和建設(shè)用地信息提取與監(jiān)測(cè)的技術(shù)方案,取得了較好的試驗(yàn)效果,具有較高的應(yīng)用價(jià)值。所提的像素級(jí)SAR影像時(shí)間序列的建模方法,具有較高的幾何精度,相同地物的像素級(jí)SAR影像時(shí)間序列曲線具有較好的相似性；所提的時(shí)間序列與空間上下文綜合的時(shí)空相似度分析方法,實(shí)現(xiàn)從SAR影像序列數(shù)據(jù)中有效提取耕地與建設(shè)用地;所提的一種顧及混合像元與噪聲的時(shí)空變化檢測(cè)策略,能夠較有效地提取時(shí)間變化節(jié)點(diǎn)與變化像元,實(shí)現(xiàn)SAR影像時(shí)間序列支持下的耕地到建設(shè)用地轉(zhuǎn)變監(jiān)測(cè)。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P237

【參考文獻(xiàn)】

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