基于多尺度分割的高分遙感影像主要地物信息提取技術研究
發(fā)布時間:2017-03-30 08:28
本文關鍵詞:基于多尺度分割的高分遙感影像主要地物信息提取技術研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著傳感器技術、遙感平臺的飛速發(fā)展,遙感觀測技術逐漸成熟,高空間分辨率是遙感發(fā)展的總趨勢。中低分辨率遙感影像中,地物目標尺度較大,地物內部細節(jié)比較模糊,地物之間的關系不清晰。而高分影像中地物尺度較小,地物細節(jié)精細,與周圍地物的關系比較清晰,為遙感影像的處理與分析奠定良好的基礎。因此,高分遙感技術已在諸多領域得到應用,特別是在地物信息提取方面體現出其重要的應用價值。 然而,高分辨率遙感影像中地物信息復雜多樣、地物目標結構多變、干擾信息復雜,使得利用高分辨率遙感影像提取地物信息面臨挑戰(zhàn)。采用基于像元的方法處理高分辨率遙感影像,主要考慮像元的光譜信息,忽略了影像中目標地物的紋理、上下文及形狀等空間信息,導致較為嚴重的“椒鹽現象”,信息提取結果很難滿足高分辨率遙感影像的應用需求。因此亟需深入認識高分遙感數據的特點,,探索合適的地物信息提取技術,提高其應用價值;诖耍疚脑敿氷U述了多尺度分割原理,分析了尺度參數、光譜異質性及形狀異質性等影響因子。探討了地物邊緣的提取方法,并整合地物邊緣參與多尺度分割,創(chuàng)建與實際地物相關聯的影像對象層。在深入分析影像對象特征的基礎上,結合閾值分類和模糊分類方法提取研究區(qū)主要地物信息。最后選取適量樣本計算混淆矩陣評價提取結果的精度。經研究,本文取得以下主要成果: 1)對比分析不同算法檢測地物邊緣的結果,表明canny算子在地物邊緣提取中能獲得較高質量的地物邊緣。針對自動提取地物邊緣存在的問題,對某些特別棘手的邊緣采用人工方法提取。為多尺度分割提供地物邊緣數據。 2)在深入研究多尺度分割技術原理和重要影響因子的基礎上進行影像分割,創(chuàng)建影像對象層。結果表明該方法將干擾信息和相鄰像元分割到同一均質區(qū)域,可有效減少或消除噪聲干擾,解決影像中存在的局部異質性問題。影像中“同物異譜”、“同譜異物”的問題得到較好解決,克服了傳統方法處理高分影像普遍存在的椒鹽現象。因此,在高分辨率遙感影像地物信息提取應用中,多尺度分割技術無疑是一種可靠的新途徑。 3)針對單純利用多尺度分割技術存在的不足,本研究整合了地物邊緣信息參與影像分割。通過統計分析各類地物對象最大面積與分割尺度的關系,確定特定地物的最佳分割尺度。結果表明影像分割質量大幅度提高,各類地物邊緣明顯,影像對象更具有效性和可分性,進而提高信息提取精度。 4)通過綜合分析影像對象的特征和實際地物特征,確定適合提取水體、居民地、植被、道路及裸地等主要地物的對象特征。以影像對象為基本單元,采用閾值分類和模糊分類方法提取地物信息,并對提取結果進行整飾,制作研究區(qū)主地物要素專題圖。最后采集適量樣本計算混淆矩陣評價提取結果的精度,結果表明各類地物提取精度較高,總體精度達到94.6%。結合運用兩種方法提取地物信息能夠取得較好結果,基于多尺度分割的地物信息提取技術在高分辨率遙感數據應用中具有明顯的優(yōu)勢和良好的發(fā)展前景。
【關鍵詞】:高分辨率 多尺度分割 邊緣檢測 分割尺度 模糊分類
【學位授予單位】:吉林大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:P237
【目錄】:
- 中文摘要4-6
- Abstract6-11
- 第1章 緒論11-17
- 1.1 研究背景及意義11-13
- 1.2 國內外研究現狀13-14
- 1.3 本論文研究內容及結構安排14-17
- 1.3.1 研究內容14-15
- 1.3.2 結構安排15-17
- 第2章 多尺度分割技術17-32
- 2.1 面向對象信息提取技術17
- 2.2 多尺度分割技術17-25
- 2.2.1 影像分割17-18
- 2.2.2 多尺度分割18-21
- 2.2.3 多尺度分割最優(yōu)尺度21-23
- 2.2.4 多尺度分割步驟23-25
- 2.3 影像對象特征25-30
- 2.4 影像對象提取技術30-32
- 2.4.1 閾值分類30
- 2.4.2 模糊分類30-32
- 第3章 地物邊緣信息提取32-36
- 3.1 邊緣檢測32-33
- 3.2 canny 邊緣檢測算子33-34
- 3.3 人工提取地物邊界34-36
- 第4章 基于多尺度分割的地物信息提取36-47
- 4.1 研究區(qū)介紹36
- 4.2 邊緣提取結果36-37
- 4.3 整合地物邊緣參與多尺度分割結果37-41
- 4.4 主要地物信息提取41-44
- 4.5 地物信息整飾44-45
- 4.6 精度分析45-47
- 第5章 結論與展望47-49
- 5.1 本文結論47-48
- 5.2 研究展望48-49
- 參考文獻49-53
- 導師、作者簡介及攻讀學位期間發(fā)表文章53-54
- 導師及作者簡介53
- 攻讀學位期間發(fā)表文章53-54
- 致謝54
【參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前7條
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本文關鍵詞:基于多尺度分割的高分遙感影像主要地物信息提取技術研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:276691
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