【摘要】：近年來,國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)飛速發(fā)展,高速鐵路在全國范圍內(nèi)的覆蓋率也隨之逐年攀升。隨著高速鐵路建設(shè)在全國范圍內(nèi)的快速蔓延,鐵路安全運(yùn)營管理等后續(xù)問題也接踵而來。超高的運(yùn)行速度同時(shí)帶來了一系列潛在的安全隱患。其中,高速鐵路沿線安全紅線范圍內(nèi)的生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)行為,一直是安全運(yùn)營管理中的核心部分。根據(jù)國務(wù)院令第430號(hào)公布的《打擊高速鐵路沿線違法生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)行為》專項(xiàng)行動(dòng)通知的最新情況顯示,目前鐵路沿線安全紅線控制區(qū)內(nèi)存在的建設(shè)行為主要有搭建違章建筑物、取土挖砂、堆放物品阻礙視線以及從事采礦爆破等危險(xiǎn)作業(yè)等等。眾多安全隱患因素逐漸對(duì)事故的產(chǎn)生埋下伏筆,也對(duì)百姓的生命安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。因此,如何運(yùn)用科學(xué)的技術(shù)手段,全面開展高鐵安全控制區(qū)內(nèi)的建設(shè)用地監(jiān)測工作,已經(jīng)成為了迫在眉睫的問題。 傳統(tǒng)的城市違建用地監(jiān)測手段主要是依靠人力進(jìn)行實(shí)地踏勘,耗時(shí)耗力且監(jiān)測結(jié)果現(xiàn)勢性極差。采用遙感技術(shù)進(jìn)行違建監(jiān)測方法的提出,使得執(zhí)法工作在信息采集、自動(dòng)化判別等方面有了一定程度的改善與提高。但大量實(shí)驗(yàn)證明,基于像元方式的傳統(tǒng)遙感地物提取技術(shù)存在著不可逾越的技術(shù)短板。例如,提取結(jié)果存在大量無實(shí)際分類意義的“椒鹽”噪聲斑點(diǎn),封閉區(qū)域內(nèi)部出現(xiàn)光譜高亮點(diǎn)“孔洞”效應(yīng)等等。而且,長久以來,基于遙感技術(shù)的城市違建執(zhí)法工作大多依賴于購買國外的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),對(duì)于違建監(jiān)測這類影像需求量大、覆蓋面廣的執(zhí)法工作,經(jīng)濟(jì)成本十分高昂。 研究采用我國自主研發(fā)的資源三號(hào)(ZY-3)測繪衛(wèi)星的數(shù)據(jù)為影像基礎(chǔ),結(jié)合研究的主體目標(biāo)和實(shí)際情況,選取了“石武”高鐵沿線鄭州至新鄉(xiāng)市路段2010-2012年拍攝的3景ZY-3原始影像作為研究區(qū)域。以面向?qū)ο蟮匚锾崛〖夹g(shù)為依托,構(gòu)建地物提取等級(jí)網(wǎng)絡(luò)體系,建立農(nóng)村居民地、城郊工業(yè)用地、城市居民地三類典型建筑用地類型的提取規(guī)則模型。利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)中的膨脹、腐蝕原理,構(gòu)建開運(yùn)算、閉運(yùn)算循環(huán),對(duì)建筑用地提取結(jié)果實(shí)現(xiàn)邊緣的規(guī)則化處理。隨后,將棋盤分割技術(shù)與傳統(tǒng)的DISTANCE TO測距算子相結(jié)合,得到改良的新型測距算子,逐像元點(diǎn)地測算建筑用地對(duì)象內(nèi)部各點(diǎn)到高鐵中心線的距離。最終,根據(jù)國家法律文件的規(guī)定,提取出高鐵安全紅線控制區(qū)域內(nèi)不同安全隱患等級(jí)的建筑用地信息。實(shí)現(xiàn)對(duì)安全紅線控制區(qū)內(nèi)建筑用地的準(zhǔn)確地理定位與面積統(tǒng)計(jì)。 通過研究,得到以下結(jié)論： (1)資源三號(hào)衛(wèi)星所獲取的6m分辨率多光譜影像,能夠很好地與國家“鐵路打非”文件中所要求的監(jiān)測尺度相匹配。利用資源三號(hào)衛(wèi)星影像進(jìn)行違建執(zhí)法,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高鐵沿線大范圍、長距離的宏觀監(jiān)測,具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。 (2)通過面向?qū)ο蠹夹g(shù)中的同質(zhì)性多尺度分割,很好地避免了基于像元地物提取技術(shù)中所常見的“椒鹽”、“孔洞”等問題。針對(duì)目標(biāo)地物的不同情況,設(shè)置適合該種地物類型的分割參數(shù),形成具有多種分割尺度的地物提取等級(jí)網(wǎng)絡(luò)體系,為后續(xù)地物提取引入了幾何、空間、邏輯判定等對(duì)象級(jí)的特征信息,豐富了地物提取判定規(guī)則。 (3)針對(duì)高鐵沿線的農(nóng)村居民用地、城郊工業(yè)用地、城市居民用地三種典型建筑用地類型,以面向?qū)ο蟮匚锾崛〖夹g(shù)為依托,構(gòu)建了相應(yīng)的建筑用地提取規(guī)則模型。采用模糊成員函數(shù)分類器的判定方式,對(duì)沿線的建筑用地對(duì)象進(jìn)行準(zhǔn)確的隸屬度識(shí)別與地物類型賦值,得到純凈的建筑用地對(duì)象范圍。 (4)利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)中的膨脹、腐蝕運(yùn)算原理,構(gòu)建開、閉運(yùn)算循環(huán),對(duì)已提取出的建筑用地對(duì)象進(jìn)行邊緣規(guī)則化處理,平滑了地物對(duì)象邊緣的鋸齒化效應(yīng),消除由于多尺度切割所造成的地物對(duì)象邊緣粘連和完整對(duì)象內(nèi)部斷裂等現(xiàn)象。規(guī)則化處理后的提取結(jié)果更加準(zhǔn)確和優(yōu)化,更加貼合真實(shí)情況。最終,得到邊緣平滑、內(nèi)部完整的建筑用地提取圖斑。 (5)將棋盤式分割法技術(shù)與傳統(tǒng)DISTANCE TO算子結(jié)合,得到改良的新型逐像元測距模式。此測距算子改變了傳統(tǒng)測距算子中以對(duì)象幾何中心點(diǎn)為測距基準(zhǔn)的模式,實(shí)現(xiàn)了逐個(gè)像元點(diǎn)測算建筑用地對(duì)象內(nèi)部各點(diǎn)到高鐵中心線間距離的目的。最終,結(jié)合國安委頒布地《打擊高鐵沿線非法生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)行為專項(xiàng)通知》規(guī)定,提取出隸屬于安全紅線控制區(qū)域內(nèi)的建筑用地信息,統(tǒng)計(jì)違建區(qū)域的真實(shí)地理坐標(biāo)及占地面積。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：U212.2;P237

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2415438