基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的高分辨率遙感影像建設(shè)用地信息提取研究
本文關(guān)鍵詞：基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的高分辨率遙感影像建設(shè)用地信息提取研究 出處：《浙江大學(xué)》2017年碩士論文 論文類(lèi)型：學(xué)位論文
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【摘要】：高分辨率遙感影像能夠精細(xì)地表達(dá)豐富的地表信息,由于其巨大的應(yīng)用潛力和發(fā)展前景,越來(lái)越受到人們的關(guān)注,被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)行業(yè)。影像分類(lèi)是遙感應(yīng)用的基礎(chǔ)工作之一,面向?qū)ο蟮姆诸?lèi)方法可以提高分類(lèi)精度及數(shù)據(jù)的利用率,但是由于不同的分類(lèi)任務(wù)對(duì)特征的選取具有一定的針對(duì)性且需要有豐富的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí),造成高分影像豐富的信息得不到充分的利用。土地利用結(jié)構(gòu)及土地覆蓋、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地變化監(jiān)測(cè)、土地衛(wèi)片執(zhí)法檢查和違法建設(shè)用地調(diào)查等是支撐各行各業(yè)的重要工作,在這些應(yīng)用中高效、精確地進(jìn)行建設(shè)用地提取是基礎(chǔ)。在此背景下,本文總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究理論與研究應(yīng)用成果,在面向?qū)ο蟮亩喑叨确指畹幕A(chǔ)上,采用在圖像和語(yǔ)音識(shí)別領(lǐng)域獲得成功應(yīng)用的深度學(xué)習(xí)技術(shù),以浙江省桐鄉(xiāng)市部分區(qū)域?yàn)檠芯繀^(qū),采用2016年7月高分二號(hào)多光譜遙感影像數(shù)據(jù),研究進(jìn)行建設(shè)用地信息提取的最佳分割尺度及深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)用地信息自動(dòng)提取中的效果和優(yōu)勢(shì)。本文研究?jī)?nèi)容如下:(1)采用比較分析的方法來(lái)確定30、50、100、150、200這五種尺度對(duì)高分二號(hào)影像進(jìn)面向?qū)ο蟮亩喑叨确指钚Ч?2)在將多尺度分割后得到的影像對(duì)象轉(zhuǎn)換為滿(mǎn)足深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所需的數(shù)據(jù)輸入格式,需要先對(duì)影像對(duì)象進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,本文嘗試三種不同的方法對(duì)影像對(duì)象進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,以評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)化處理方式對(duì)分類(lèi)精度的影響。同時(shí),探索將面向?qū)ο笥跋穹指罴夹g(shù)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)結(jié)合起來(lái)形成一個(gè)完整的信息提取流程。(3)在應(yīng)用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)高分遙感影像建設(shè)用地特征的自動(dòng)提取和分類(lèi)后,在土地覆被數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)所有對(duì)象進(jìn)行對(duì)象個(gè)數(shù)、對(duì)象面積、地表覆被吻合度的分類(lèi)精度進(jìn)行分析評(píng)價(jià),并計(jì)算建設(shè)用地提取結(jié)果的查全率和查準(zhǔn)率,以評(píng)估本研究所提出的方法在建設(shè)用地信息提取上的效果。本文取得的主要成果如下:(1)對(duì)比分析傳統(tǒng)的面向?qū)ο蟮闹С窒蛄繖C(jī)、決策樹(shù)、最近鄰分類(lèi)器以及深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)用地信息提取方面的精度與效果。結(jié)果表明,深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在總體分類(lèi)精度以及建設(shè)用地提取的查全率、查準(zhǔn)率方面均優(yōu)于其他三種分類(lèi)方法,是一種具有較高應(yīng)用潛力的方法和技術(shù)。(2)影像對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)建設(shè)用地提取精度影響較小,表明深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)影像對(duì)象的形狀、大小、位移等變化都具有較好的容錯(cuò)性和較強(qiáng)的識(shí)別能力。(3)不同地物的最佳分割尺度是不同的,建設(shè)用地內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、光譜特征差異較大、形態(tài)不一。本文通過(guò)不同分割尺度下建設(shè)用地信息提取效果的比較分析,發(fā)現(xiàn)適合高分二號(hào)遙感影像多尺度分割的最佳分割尺度范圍為50到100之間。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP751;TP18
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