基于改进形态学指数的ZY3影像建筑物和阴影的提取及应用

摘要

随着遥感影像技术的迅速发展，可以利用遥感方法获取城市建筑物信息以便于更好的服务于城市建设、管理。但与此同时，影像解译的复杂程度的增加也带来了新的挑战。尤其是高分辨率遥感影像，在提供了地物分布信息和精细的空间结构的同时，也有着各种噪声影响，遥感影像不能实现精确并且自动化的解译制约了它在各个方面的应用。
　　在遥感影像中，阴影一般作为一种噪声被去除，但是阴影能够提供建筑物的三维信息，根据建筑物高度与阴影长度之间的几何关系，利用阴影长度推算建筑高度，相对于其他获取高度的方法更加方便，并且适用于大面积的区域。
　　本文采用光谱匹配的方法使建筑物更加突出，然后利用改进形态学指数的方法提取建筑物，并基于阴影长度估算建筑物高度，最后，在试验的基础上对这些方法的效果进行分析。本文将该方法应用到西安市碑林区，论文的主要研究工作包括以下几个方面：
　　（1）介绍了数学形态学的基本运算以及它在遥感图像处理方面的优势。
　　（2）介绍了现有的建筑物以及阴影的提取算法。提出改进的形态学建筑物指数提取建筑物，并在提取后利用建筑物空间特征进行噪声的去除；实现了现有的几种阴影提取的方法，并利用形态学阴影指数提取建筑物阴影。
　　（3）根据建筑物阴影与建筑物高度之间的几何关系，探讨基于阴影的建筑物高度估算方法，最终达到对建筑物高度进行分级的目的。
　　（4）将以上方法应用到西安市碑林区。获取碑林区的建筑物分布、建筑物高度分级，并进行分析。

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1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 研究现状

1.3 主要研究内容

1.4 论文的章节安排

2 数学形态学的基本理论

2.1引言

2.2形态学基本运算

2.3形态学重建

2.4 Top-hat变换

2.5 本章小结

3 基于改进形态学指数的阴影及建筑物提取方法研究

3.1 阴影及建筑物区域提取方法概述

3.2 光谱匹配技术

3.3 基于改进形态学指数的阴影及建筑提取方法

3.4实验与分析

3.5本章小结

4 建筑物高度的分级

4.1 阴影与太阳和卫星之间的关系分析模型

4.2根据阴影的建筑物高度级别判断

4.3 本章小结

5实验与分析

5.1影像的来源及预处理

5.2建筑物及阴影的提取

5.3建筑物高度判断

5.4实验分析

5.5 本章小结

6 结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间取得的成果