基于圖像識(shí)別技術(shù)的高炮安全射界圖輔助繪制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-07-29 09:08
針對(duì)傳統(tǒng)方法繪制安全射界效率較低且易受主觀因素影響,本文通過圖像識(shí)別技術(shù),依據(jù)安全射界繪制規(guī)范,搭建了基于高分辨率衛(wèi)星影像的安全射界圖輔助識(shí)別與繪制系統(tǒng)。系統(tǒng)將衛(wèi)星影像中的區(qū)域定義為安全區(qū)和非安全區(qū)。由于非安全區(qū)的衛(wèi)星影像具有后向散射特性強(qiáng)、灰度值較背景區(qū)高等特點(diǎn),利用圖像識(shí)別技術(shù),通過去霧、灰度化、圖像分割和去噪等操作,實(shí)現(xiàn)對(duì)安全區(qū)與非安全區(qū)的初步識(shí)別。在此基礎(chǔ)上,依據(jù)高炮安全射界圖繪制規(guī)范結(jié)合目視判讀進(jìn)行人工訂正,實(shí)現(xiàn)人工影響天氣作業(yè)點(diǎn)高炮安全射界圖的自動(dòng)繪制。結(jié)果表明:該安全射界圖輔助繪制系統(tǒng),結(jié)合了圖像識(shí)別技術(shù)和Access數(shù)據(jù)庫管理技術(shù),能夠有效利用高分辨率衛(wèi)星影像,識(shí)別過程快速準(zhǔn)確,對(duì)不同類型的作業(yè)點(diǎn)均有較好的效果,有利于射界圖信息化管理,滿足安全射界圖標(biāo)準(zhǔn),能夠應(yīng)用于人工影響天氣作業(yè)。
【文章來源】:干旱氣象. 2020,38(04)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
非安全區(qū)信息提取過程
將扇形網(wǎng)格沿徑向和切向展開,映射為曼哈頓多邊形,在此多邊形中提取合適的安全射界圖形:以A(0,0)為起點(diǎn),沿y軸正方向掃描找出連續(xù)標(biāo)記為0的扇區(qū)長度,若其大于安全射界極坐標(biāo)切向最小長度(1 km),則對(duì)應(yīng)扇區(qū)為安全區(qū),涂成綠色。按此方法依次取x=0,1,…,M-1,找到全部安全扇區(qū),圖2為系統(tǒng)識(shí)別的安全區(qū)和非安全區(qū)。第五步:推薦安全射界。將圖2中的安全扇區(qū)按面積從大到小排序,并將推薦的區(qū)域從0°開始沿順時(shí)針方向進(jìn)行編號(hào),得到推薦安全射界(圖3)。
(1)遙感圖像本身原因造成系統(tǒng)誤判:將系統(tǒng)識(shí)別出的非安全區(qū)與原圖進(jìn)行對(duì)比,非安全區(qū)識(shí)別準(zhǔn)確率為70.8%。遙感圖像中,“同物異譜”與“異物同譜”現(xiàn)象導(dǎo)致非安全區(qū)提取精度降低,如圖1(b)中水面上云的倒影(235°~237°,6.0 km)、巖石(83°、9.0 km)等影像的光譜特征與非安全區(qū)目標(biāo)物相似,而深色建筑物屋頂(25°,7.2 km)光譜特征與安全區(qū)相似,容易造成誤判。通過對(duì)高清影像進(jìn)行目視判讀,可有效識(shí)別該類信息。(2)非遙感圖像因素造成識(shí)別目標(biāo)屬性的改變:根據(jù)航空管制部門的相關(guān)要求,空中航線所在區(qū)域?yàn)楦吲诮鋮^(qū),該范圍屬性由安全區(qū)變?yōu)榉前踩珔^(qū);根據(jù)實(shí)地調(diào)查結(jié)果改變識(shí)別目標(biāo)屬性(336°~339°,8.3~10.0 km處識(shí)別為非安全區(qū),根據(jù)實(shí)地調(diào)查為空置房屋,其屬性變?yōu)榘踩珔^(qū);由于遙感影像更新周期較長,安全區(qū)內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)新的建筑,將該區(qū)域由安全區(qū)變?yōu)榉前踩珔^(qū))。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Sentinel-1A雷達(dá)影像的崇明東灘蘆葦鹽沼植被識(shí)別提取[J]. 胥為,周云軒,沈芳,田波,于鵬. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版). 2018(04)
[2]基于形態(tài)學(xué)開運(yùn)算的面向?qū)ο蠡绿崛》椒ㄑ芯縖J]. 王寧,陳方,于博. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2018(03)
[3]人影地面作業(yè)安全射界分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 畢力格,佟小林,李漢超. 電子測(cè)量技術(shù). 2017(06)
[4]一種衛(wèi)星遙感影像村莊區(qū)域提取算法[J]. 路志英,李笑冬. 傳感器與微系統(tǒng). 2017(06)
[5]天津市人工影響天氣標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)站點(diǎn)建設(shè)方案[J]. 孟輝,郭曉軍. 天津科技. 2017(05)
[6]基于ArcGIS Python的安全射界圖自動(dòng)化制作[J]. 劉志,郝克俊. 氣象科技. 2016(05)
[7]利用HJ-1衛(wèi)星數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)山區(qū)水庫資源[J]. 郭鵬,劉忠陽. 氣象與環(huán)境科學(xué). 2015(04)
[8]一種基于熵和聚類理論的圖像閾值分割算法[J]. 石雨豪,胡威旺,尚睿,余揚(yáng)超,歐聰杰. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2016(07)
[9]新疆人工影響天氣作業(yè)點(diǎn)安全射界圖設(shè)計(jì)規(guī)范研究[J]. 郭帷. 價(jià)值工程. 2015(23)
[10]基于遙感數(shù)據(jù)的內(nèi)蒙古草原灌叢物候變化研究[J]. 范瑛,李小雁,李廣泳. 干旱氣象. 2014(06)
博士論文
[1]灰度圖像閾值分割的自適應(yīng)和快速算法研究[D]. 陽樹洪.重慶大學(xué) 2014
[2]基于統(tǒng)計(jì)和譜圖的圖像閾值分割方法研究[D]. 李佐勇.南京理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于Google地圖的安全射界圖繪制[D]. 李笑冬.天津大學(xué) 2016
本文編號(hào):3309044
【文章來源】:干旱氣象. 2020,38(04)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
非安全區(qū)信息提取過程
將扇形網(wǎng)格沿徑向和切向展開,映射為曼哈頓多邊形,在此多邊形中提取合適的安全射界圖形:以A(0,0)為起點(diǎn),沿y軸正方向掃描找出連續(xù)標(biāo)記為0的扇區(qū)長度,若其大于安全射界極坐標(biāo)切向最小長度(1 km),則對(duì)應(yīng)扇區(qū)為安全區(qū),涂成綠色。按此方法依次取x=0,1,…,M-1,找到全部安全扇區(qū),圖2為系統(tǒng)識(shí)別的安全區(qū)和非安全區(qū)。第五步:推薦安全射界。將圖2中的安全扇區(qū)按面積從大到小排序,并將推薦的區(qū)域從0°開始沿順時(shí)針方向進(jìn)行編號(hào),得到推薦安全射界(圖3)。
(1)遙感圖像本身原因造成系統(tǒng)誤判:將系統(tǒng)識(shí)別出的非安全區(qū)與原圖進(jìn)行對(duì)比,非安全區(qū)識(shí)別準(zhǔn)確率為70.8%。遙感圖像中,“同物異譜”與“異物同譜”現(xiàn)象導(dǎo)致非安全區(qū)提取精度降低,如圖1(b)中水面上云的倒影(235°~237°,6.0 km)、巖石(83°、9.0 km)等影像的光譜特征與非安全區(qū)目標(biāo)物相似,而深色建筑物屋頂(25°,7.2 km)光譜特征與安全區(qū)相似,容易造成誤判。通過對(duì)高清影像進(jìn)行目視判讀,可有效識(shí)別該類信息。(2)非遙感圖像因素造成識(shí)別目標(biāo)屬性的改變:根據(jù)航空管制部門的相關(guān)要求,空中航線所在區(qū)域?yàn)楦吲诮鋮^(qū),該范圍屬性由安全區(qū)變?yōu)榉前踩珔^(qū);根據(jù)實(shí)地調(diào)查結(jié)果改變識(shí)別目標(biāo)屬性(336°~339°,8.3~10.0 km處識(shí)別為非安全區(qū),根據(jù)實(shí)地調(diào)查為空置房屋,其屬性變?yōu)榘踩珔^(qū);由于遙感影像更新周期較長,安全區(qū)內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)新的建筑,將該區(qū)域由安全區(qū)變?yōu)榉前踩珔^(qū))。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Sentinel-1A雷達(dá)影像的崇明東灘蘆葦鹽沼植被識(shí)別提取[J]. 胥為,周云軒,沈芳,田波,于鵬. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版). 2018(04)
[2]基于形態(tài)學(xué)開運(yùn)算的面向?qū)ο蠡绿崛》椒ㄑ芯縖J]. 王寧,陳方,于博. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2018(03)
[3]人影地面作業(yè)安全射界分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 畢力格,佟小林,李漢超. 電子測(cè)量技術(shù). 2017(06)
[4]一種衛(wèi)星遙感影像村莊區(qū)域提取算法[J]. 路志英,李笑冬. 傳感器與微系統(tǒng). 2017(06)
[5]天津市人工影響天氣標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)站點(diǎn)建設(shè)方案[J]. 孟輝,郭曉軍. 天津科技. 2017(05)
[6]基于ArcGIS Python的安全射界圖自動(dòng)化制作[J]. 劉志,郝克俊. 氣象科技. 2016(05)
[7]利用HJ-1衛(wèi)星數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)山區(qū)水庫資源[J]. 郭鵬,劉忠陽. 氣象與環(huán)境科學(xué). 2015(04)
[8]一種基于熵和聚類理論的圖像閾值分割算法[J]. 石雨豪,胡威旺,尚睿,余揚(yáng)超,歐聰杰. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2016(07)
[9]新疆人工影響天氣作業(yè)點(diǎn)安全射界圖設(shè)計(jì)規(guī)范研究[J]. 郭帷. 價(jià)值工程. 2015(23)
[10]基于遙感數(shù)據(jù)的內(nèi)蒙古草原灌叢物候變化研究[J]. 范瑛,李小雁,李廣泳. 干旱氣象. 2014(06)
博士論文
[1]灰度圖像閾值分割的自適應(yīng)和快速算法研究[D]. 陽樹洪.重慶大學(xué) 2014
[2]基于統(tǒng)計(jì)和譜圖的圖像閾值分割方法研究[D]. 李佐勇.南京理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于Google地圖的安全射界圖繪制[D]. 李笑冬.天津大學(xué) 2016
本文編號(hào):3309044
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