基于高分遙感影像的道路信息快速提取技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:基于高分遙感影像的道路信息快速提取技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:高分辨率遙感影像因其包含豐富的地理信息,所以高分辨率遙感影像在基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)更新、國土資源調(diào)查和土地利用信息的變化檢測等方面得到廣泛利用。隨著影像信息解譯技術(shù)的顯著提高,探索如何在高分辨率遙感影像里快速、精準(zhǔn)地提取目標(biāo)地物的信息,成為人們不斷思考和探索的方向。道路作為一個重要的國情類別和基礎(chǔ)性的地理實體,它的準(zhǔn)確提取可以為構(gòu)建國家及地理信息行業(yè)相關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)庫打下堅實的基礎(chǔ)工作。傳統(tǒng)的道路提取方法主要是基于目標(biāo)像元來獲得地物信息,其只是利用了影像中的光譜信息,而沒有去采用地物的空間結(jié)構(gòu)、紋理等其他信息。本文針對高分辨率遙感影像對目標(biāo)地物所反應(yīng)的地物細(xì)節(jié),針對目標(biāo)地物的紋理、顏色、亮度等特點,采用面向?qū)ο蟮姆椒ǹ焖偬崛⊙芯繀^(qū)范圍內(nèi)的道路信息。本文的影像數(shù)據(jù)源是高分一號遙感衛(wèi)星,選取江西省昌北經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)桑海辦事處作為研究區(qū),采用面向?qū)ο蟮姆椒▉砜焖偬崛⊙芯繀^(qū)內(nèi)的道路信息。首先,采用試錯法確定多尺度分割的尺度參數(shù),得到適宜參數(shù)后,用多尺度分割方法得到若干個具有屬性一致性的影像區(qū)域;然后根據(jù)光譜、形狀、紋理等特征信息,獲取研究區(qū)道路的知識庫;最后根據(jù)知識庫建立的規(guī)則,用計算機(jī)自動對所分割區(qū)域進(jìn)行分類,并得到實驗結(jié)果。通過實驗研究總結(jié)試驗結(jié)果如下:(1)本文基于eCogniton軟件研究平臺,對多尺度分割法、四叉樹分割法、棋盤分割法等三種分割方法進(jìn)行對比分析,通過不同分割方法得到的目標(biāo)地物面積與人工提取并經(jīng)過外業(yè)核查后的數(shù)據(jù)做空間對比分析,發(fā)現(xiàn)多尺度分割法的正確率最高,優(yōu)于其他兩種方法。通過對試驗區(qū)域的多次分割對比,確定了案例研究區(qū)域的道路的最優(yōu)分割尺度是60,形狀差異性因子為0.3,形狀緊湊性因子為0.4。(2)根據(jù)實驗確定的最優(yōu)分割尺度,開展研究區(qū)尺度分割,并對分割影像進(jìn)行分類。本文主要采用模糊分類的方法,并詳細(xì)介紹了模糊分類中的最鄰近分類法和隸屬函數(shù)分類法兩種分類方法,根據(jù)對比分析,最終選用隸屬函數(shù)這一分類方法進(jìn)行分類。針對道路在影像上反映的不同波段均值、亮度、長寬比等特征,建立道路影像區(qū)域分類的規(guī)則集,借助相關(guān)的規(guī)則進(jìn)行自動分類,最后用高分遙感影像進(jìn)行道路提取,并取得良好效果。(3)根據(jù)道路信息提取案例,開展基于面向?qū)ο蟮挠跋竦缆诽崛」ぷ?闡述該方法的具體操作以及多尺度分割和模糊分類在其中的具體利用情況,并與人工手動提取的結(jié)果進(jìn)行對比分析,在對比分析的基礎(chǔ)上,得到面向?qū)ο蟮挠跋裥畔⒆詣犹崛》椒ǖ膬?yōu)勢和劣勢,最后總結(jié)出本研究的不足和未來待開展的研究方向。
【關(guān)鍵詞】:面向?qū)ο?/strong> 高分辨率遙感影像 多尺度分割 道路自動提取 隸屬函數(shù)分類
【學(xué)位授予單位】:江西農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:P237
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-8
- 1 緒論8-15
- 1.1 選題背景和意義8-9
- 1.2 道路信息提取的研究進(jìn)展9-13
- 1.2.1 道路提取的研究現(xiàn)狀9-12
- 1.2.2 道路提取常用方法平臺12-13
- 1.2.3 道路提取存在的問題和發(fā)展趨勢13
- 1.3 研究的內(nèi)容13-14
- 1.4 研究的技術(shù)路線14-15
- 2 基于高分遙感影像的道路提取關(guān)鍵技術(shù)15-22
- 2.1 高分遙感影像15-16
- 2.1.1 高分遙感影像的發(fā)展過程15-16
- 2.1.2 高分遙感影像的特點16
- 2.2 面向?qū)ο蟮倪b感信息提取16-19
- 2.2.1 面向?qū)ο蟮挠跋穹治?/span>17-18
- 2.2.2 面向?qū)ο筇崛〉奶匦?/span>18
- 2.2.3 面向?qū)ο筇崛〉闹饕獌?yōu)勢18-19
- 2.3 高分辨率影像道路提取技術(shù)要求19-22
- 2.3.1 道路的分類19
- 2.3.2 道路的影像特征19-20
- 2.3.3 高分遙感影像道路提取的困難20-22
- 3 基于eCognition的道路提取技術(shù)實現(xiàn)22-43
- 3.1 eCognition軟件介紹22-23
- 3.2 基于面向?qū)ο蟮挠跋穹指?/span>23-30
- 3.2.1 影像分割的基本概念和原理23-24
- 3.2.2 影像分割的方法24-27
- 3.2.3 影像分割方法的對比分析27-30
- 3.3 影像的分類思想30-35
- 3.3.1 影像分類的基本思想30
- 3.3.2 影像模糊分類的流程30-31
- 3.3.3 影像模糊分類的方法31-32
- 3.3.4 常用的分類特征32-35
- 3.4 道路的提取實驗35-43
- 3.4.1 道路的分割參數(shù)測試36-37
- 3.4.2 道路的分類參數(shù)測試37-43
- 4 道路信息提取的實證研究43-61
- 4.1 研究區(qū)概況43-44
- 4.1.1 研究區(qū)基本概況43
- 4.1.2 研究區(qū)數(shù)據(jù)源43-44
- 4.2 影像分割44-48
- 4.3 影像分類48-56
- 4.4 結(jié)果輸出56-59
- 4.5 對比分析59-61
- 5 結(jié)論與討論61-63
- 5.1 結(jié)論61
- 5.2 討論61-63
- 參考文獻(xiàn)63-66
- 致謝66
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