面向对象的高分辨率遥感影像建筑物特征提取方法研究

摘要

从遥感影像可以获得地面目标的形态、形状和相关信息，随着遥感技术的快速发展，遥感影像的空间分辨率得到了很大的提高，研究高分辨率遥感影像特征提取具有非常重要的现实意义。基于人工目视解译和传统的基于像元灰度的特征提取方法已经不能满足实际应用的需要，面向对象的目标提取逐渐成为高分辨率遥感影像特征提取的主要技术方法。建筑物作为城市、乡镇、农村的主要组成要素，也是地理信息系统的基础数据要素。研究建筑物特征提取方法对地理信息数据库的更新、数字城市应用和城市规划与建设具有重要的意义和作用。
　　 本文首先分析了高分辨率遥感影像建筑物特征提取领域的研究进展，包括：多尺度分割技术、面向对象的特征提取技术和高分辨率遥感影像建筑物提取技术，对所取得的成果以及存在的不足进行了分析，针对面向对象的高分辨率遥感影像建筑物特征提取技术实际应用，本文从以下几个方面做了研究与分析：
　　 从建筑物光谱特征、几何特征和纹理特征三个方面对高分辨率遥感影像中建筑物的影像空间特征进行了分析，包括建筑物的空间位置特征、与周围地物的拓扑关系特征等。
　　 对多尺度分割进行分析研究，应用两个地区的高分辨率遥感影像，对分割过程中尺度参数的设置进行了实验。多尺度分割参数的设置涉及到尺度的大小、颜色、形状以及形状的光滑度与紧致度。实验结果表明尺度的大小与地物大小、影像的分辨率有关，颜色参数与地物内部光谱特征有关，地物影像几何特征直接影响形状参数的设置。
　　 应用最临近分类法和决策支持的模糊分类法，综合考虑建筑物的光谱特征、几何特征、纹理特征以及空间拓扑关系，对两个区域的建筑物分别进行提取，对提取结果进行了精度分析和评价，实验结果最高准确率达到93.41％，平均正确率为89.7％。
　　 分析归纳了建筑物的影像特征，对尺度分割中尺度参数的合理优化设置，以及不同类型建筑物高分辨率遥感影像面向对象特征提取进行了实验研究，实验结果对高分辨率遥感影像处理、分析和应用具有一定的参考价值。