多尺度城市道路高分辨率遥感影像提取方法研究

摘要

高分辨率遥感影像已成为获取地理信息的重要技术手段，快速、准确地提取城市道路对地理国情监测、基础测绘、地理信息更新和交通管理等具有重要意义和作用。论文主要针对高分辨率遥感影像道路要素提取问题，在对研究现状分析的基础上，研究遥感影像城市道路的尺度特征表达和内容描述，建立高分辨率遥感影像道路提取规则集，并进行实验分析。
　　分析了高分辨率影像中道路提取的国内外研究现状，对提取方法和高分辨率遥感影像中道路提取的噪声因素进行了归纳。对快速道、主干道和次干道三个层次城市道路的尺度特征，从光谱、几何、拓扑和关联等影像特征进行了分析，研究了高分辨率遥感影像三个层次城市道路的尺度特征表达和内容。
　　依据城市道路的尺度特征表达和内容描述对城市三种遥感影像道路构建了提取规则集。其中城市快速道主要考虑了道路的光谱特征、几何特征和关联特征;对主干道，通过给定道路首末端对象，关联特征构建循环规则集连接道路首末端对象，实现主干道的初步提取，利用形态学膨胀腐蚀运算对初步提取的道路进行毛刺去除及缺失填补等的处理，增强了道路边界的平滑效果。依据区域增长算法，给定合适的初始种子点、生长准则及终止条件，对次干道的线特征进行提取。
　　应用太原市0.5m分辨率的遥感影像，在易康中对构建的规则集进行了实际验证，提取了城市快速道和主干道，在MatLab环境中利用膨胀腐蚀运算实现道路的后期处理和基于区域增长算法的次干道特征提取识别。随机选取样本点，对提取结果进行精度评价，评价结果表明方法基本可行。
　　最后，对论文进行了总结，并对进一步研究的问题提出了建议。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 遥感影像中道路提取的研究现状

1．2．1 道路线特征提取方法

1．2．2 道路区域特征提取方法

1．2．3 道路提取的影响因素

1．3 论文结构安排

第二章 多尺度城市道路特征分析

2．1 遥感影像中道路特征的表达

2．2 不同层次道路的分类

2．3 不同层次道路特征的分析

2．3．1 不同层次道路的内容描述

2．3．2 不同层次道路的尺度特征表达

2．4 本章小结

第三章 多尺度道路要素的遥感影像提取方法

3．1 快速道提取方法

3．1．1 面向对象分类思想

3．1．2 规则集构建

3．2 主干道提取方法

3．2．1 循环规则集构建

3．2．2 数学形态学处理

3．3 次干道提取方法

3．3．1 图像预处理

3．3．2 区域增长算法

3．3．3 次干道线特征提取

3．4 精度评价方法

3．5 本章小结

第四章 多尺度道路要素的遥感影像提取试验与评价

4．1 快速道提取试验

4．2 主干道提取试验

4．2．1 初步提取

4．2．2 结果处理

4．3 次干道提取试验

4．4 试验分析评价

4．5 本章小结

第五章 结论与建议

5．1 结论

5．2 建议

参考文献

致谢

硕士期间参加科研项目及发表论文情况