高分辨SAR相干系数图像的开采沉陷区提取

针对煤矿区开采沉陷下沉迅速、地表变形大、容易形成低相干区的特点,该文采用神东矿区2012年1月至2012年12月RADARSAT-2 MF5多视精细波束模式图像,经相干性计算、对低相干区进行数字图像处理、人机交互解译等过程获取研究区内沉陷区的数量和规模。将基于InSAR相干系数图像提取的沉陷区与DInSAR结果进行叠加对比,空间位置能够很好地吻合,由此获得连续变化的开采沉陷区39处。实验表明:不需要复杂的干涉测量,仅使用相干系数图像也可以提取开采沉陷区,可以实现大范围、高强度开采活动造成的地表沉陷灾害的快速评估。     

一种新的SAR图像相干斑抑制算法

合成孔径雷达(SAR)图像会受到相干斑噪声的污染,对SAR图像的后续处理产生了很大影响.提出一种基于快速离散曲波变换(FDCT)抑制合成孔径雷达(SAR)图像相干斑噪声的方法.先通过FDCT把SAR图像变换到曲波域中,得到曲波系数,再应用自适应阈值算法估计不同尺度、不同方位曲波系数的阈值,分别对曲波系数进行硬阈值和软阈值化处理,最后通过FDCT反变换恢复出图像.对单视SAR原始图像进行处理,并与小波去噪方法进行各种量化比较,结果表明,Curvelet滤波器要比Wavelet滤波器效果好,软阈值算法的效果比硬阈值算法好.基于FDCT的SAR图像相干斑去噪,不仅抑制相干斑能力比较强,而且在目标的边缘及纹理信息的保持上也有很大的优势.     

干涉图滤波去噪处理的实验

在介绍滤波去噪基本原理和干涉图去噪质量评价指标基础上,采用整体去噪法和分解去噪法2种方法对干涉图进行滤波去噪实验,并对实验结果进行定性和定量分析研究.结果表明,整体去噪法在图像保真,相位平滑程度效果较好,分解去噪法在抑制斑点噪声影响、图像边缘保持能力接好.     

永久散射体干涉测量中最佳主图像选取

以系统热噪声、时空基线、季节性变化和多普勒质心频率作为影响因子,建立主图像选取函数,根据生成相干系数矩阵预测最佳主图像,并利用拉斯维加斯地区的数据实际处理结果对该方法的预测结果进行验证.结果表明该方法能够准确地预测PSInSAR数据处理中不相干图像个数以及图像之间的相干系数,为最佳主图像的选取提供可靠的参考依据.     

新型Canny算法的SAR图像边缘检测

干涉作用会使合成孔径雷达回波信号产生相干斑点噪声,以致在图像边缘检测时产生许多虚假边缘;Canny边缘检测器能检测图像形状密度的变化,并寻找图像的边界。针对SAR图像的噪声特点和低像素级的特点,引进了小波去噪的方法来代替传统的高斯滤波,提出了在搜索算法上以广度搜索来代替深度搜索,由此改进了Canny算法,使用VC++编程实现了改进的算法对SAR图像进行边缘提取实验,对比结果证明此方法比以往算法有明显改进。     

基于双树复数小波的SAR图像去噪算法

SAR图像相干斑点噪声的存在严重影响了SAR图像的应用效果。本文给出了一种基于双树复小波变换的贝叶斯收缩去噪算法,采用双树复小波获取更多的方向特性,然后借助贝叶斯MAP估计器调整小波系数,达到去除SAR图像斑点噪声的目的。实验证明,本算法在抑制SAR图像斑点噪声的同时有效地保持了图像的边缘信息。     

用小波变换和中值滤波研究差分干涉图的去噪

介绍了小波变换的基本原理和图像去噪常见的滤波方法,采用几种常见滤波分别对模拟差分干涉图和EVISAT卫星获取的矿区真实合成孔径雷达（ASAR）数据的差分干涉图分别进行滤波去噪处理,并对其去噪效果进行分析。采用小波变换和中值滤波相结合的方法对矿区真实ASAR数据差分干涉图进行去噪处理,并对先中值滤波再小波变换和先小波变换再中值滤波两种方式去噪结果分别进行了分析比较,结果表明：先小波变换再中值滤波去噪后,图像保真效果较好。     

SAR图像斑点噪声抑制方法比较分析

合成孔径雷达图像固有的相干斑噪声严重降低了图像的可解译程度,影响了后续目标检测、分类和识别等的应用。本文对SAR图像的相干斑抑制问题进行了分析,总结了目前已有的相干斑抑制算法的主要思路,介绍了具有代表性的算法,并对这些方法进行比较分析,得出单个滤波器很难从去噪和边缘保持方面均达到最佳的结论。     

高分二号卫星影像自适应模糊阈值法小波去噪

高分二号卫星影像提供了丰富的图像信息，高分二号影像数据的发布打破了我国高分辨率对地观测数据长期依赖进口的局面。但是图像在传输和保存过程中会有噪声干扰，如果感兴趣区域受到污染，则会导致该区域内的影像信息不能被充分利用。为了解决高分二号遥感影像去噪这一难题，本文采用自适应模糊阈值法去噪方式，该方法根据各个尺度下噪声方差建立的自适应模糊阈值函数非线性处理后，重新构造作为新的小波系数，经小波逆变换后得到去噪图像。通过与均值滤波器滤波、高斯平滑滤波、中值滤波器滤波、小波全局阈值去噪和Birge-Massart策略阈值法去噪比较，结果表明，自适应模糊阈值去噪法充分结合软硬阈值处理方式的优点，既保留图像细节又使图像更加平滑，图像整体信息完好，去噪效果更为理想。     

基于边缘检测的优化算法的小波阈值图像去噪

目前,小波阈值去噪方法简单有效,已成为图像去噪领域中常用的去噪方法.但传统的小波阈值去噪方法存在一些缺点,在去除图像噪声的过程中会出现去噪不彻底、噪声残留和噪声误判的问题.本文首先利用小波边缘检测算法确定图像边缘特征的小波系数;然后,根据噪声的方差设置优化阈值函数去噪,即在以往统一阈值基础上加以修改,使阈值能随着分解尺度的变化而改变,对传统的软闽值和硬阈值的优点予以保留,改进它们的缺点,生成一种新的阈值函数,使它在处理小波系数时更加灵活.经过优化的小波阈值去噪后得到平滑图像;最后,把小波边缘检测图像镶嵌入平滑图像中.实验表明,与传统的小波阈值去噪方法相比,该算法解决了传统阈值函数在去噪过程中出现的问题,进行有效去噪的同时保留图像的细节,使图像更加清晰,提高了信噪比.     

基于信息熵的城市边缘区的界定方法研究——以南京市为例

城市边缘区是城乡共同作用的地域单元。如何及时、准确地划分城市边缘区,是目前研究在GIS和RS相关软件的支持下,以南京地区2003年的Landsat TM遥感影像为计算依据,以信息熵理论为基础,结合分析城市边缘区土地利用特征,改进了传统的土地利用信息熵模型,分析熵值分布特点,最后采用突变检测的方法,以熵值60和68确定南京城市边缘区内、外边界的位置,划定了南京城市边缘区的大致范围。研究认为城市边缘区边界是动态变化的;在城乡断面上城市边缘区的景观紊乱度明显高于城市核心区和城市影像区,这为客观划分城市边缘区和利用遥感影像监测城市边缘区的动态变化提供了一个新的途径。     

Monitoring the built-up environment of Shanghai on the street-block level using SAR and volunteered geographic information

ABSTRACT

In this geo-statistical analysis of change detection, we illustrate the evolution of the built-up environment in Shanghai at the street-block level. Based on two TerraSAR-X image stacks with 36 and 15 images, covering the city centre of Shanghai for the time period from 2008 to 2015, a set of coherence images was created using a small baseline approach. The road network from Open Street Map, a volunteered geographic information product, serves as the input dataset to create street-blocks. A street-block is surrounded by roads and resembles a ground parcel, a real estate property – a cadastral unit. The coherence information is aggregated to these street-blocks for each observation and the variation is analysed over time. An analysis of spatial autocorrelation reveals clusters of similar behaviours. The result is a detailed map of Shanghai highlighting areas of change. We argue that the aggregation and grouping of synthetic aperture radar coherence image information to real-world entities (street-blocks) is comprehensible and relevant to the urban planning process. Therefore, this research is a contribution to the community of urban planners, designers, and government agencies who want to monitor the development of the urban landscape.     

基于RS和GIS的北海市城市空间扩展监测分析

准确判别城市扩展规律、剖析演化过程,对于预测城市未来演化趋势、制定合理的调控政策具有重要的意义。本文以1990年、2000年、2008年和2012年4个具有代表性年份的卫星影像为依据,应用RS和GIS手段提取了北海市城市实体边界,分析了该市扩展空间特征、面积、方向和速度。研究结果表明:22年间北海市城市实体加速扩展,但其建成率基本不变,这种变化反映了城市规划、宏观调控、海岸带利用政策以及交通对城市扩展的影响。     

从卫星遥感全色图像中自动提取城市目标

提出了一种从卫星遥感全色图像中自动提取城市目标的方法。在总结城市目标的卫星遥感全色图像特性的基础上 ,设计了一种层次提取的方法。首先在低分辨率图像中提取城市目标的候选区域 ;接着在候选区域内利用城市目标一些更复杂的特性在高分辨率图像中证实城市目标。为了获得城市目标的边界 ,提出了一种基于边缘点密度的算法 ,并将算法应用去提取SPOT图像中的城市目标 ,取得了较好的试验结果     

利用遥感影像划分城乡过渡带方法的研究

提出了一个将 Ｔ Ｍ 影像与突变检测方法结合划分城乡过渡带的方法。首先采用二级结构分类方法从 Ｔ Ｍ 影像中提取城市用地信息;其次以城市用地比率进行窗口平滑处理,突出城市用地比率的圈层变化特征;最后用均值突变检验中的滑动ｔ检验方法对各方向的城乡断面上的城市用地比率进行突变检测,进而根据突变点的空间分布划分出城乡过渡带内、外边界的位置。利用北京１９８４ 年和１９９６ 年的 Ｔ Ｍ 影像进行验证,结果证明上述方法是可行的     

利用城市公共摄像头分析夜间灯光变化规律

与卫星影像相比,摄像机影像数据具有更高的时间和空间分辨率。互联网共享的摄像头视频提供了丰富的夜间灯光信息,但数据的获取难度较大。针对实时视频数据设计特定爬虫程序进行数据获取,再基于获取的视频进行数据挖掘。通过分析日本东京某实验区的影像,发现城市夜间灯光表现复杂且存在一定的随机性,但是整夜的夜间灯光随着时间呈现明显减弱的趋势,并且部分区域呈现出先增加后减少等更为复杂的变化规律,此外不同建筑物侧面灯光趋势也存在差异。     

基于GIS技术的燃气低压管网预测分析

燃气管网及附属设施的统计分析,离不开行政区界数据,目前市区级的行政区界可通过网络地图获取,但街道级的行政区界数据大多数的网络地图并不提供。由于城市的快速发展,行政区范围在不断调整变化中,如果能获取时效性较高的街道级行政区界,会给燃气行业的科学管理带来较大的帮助。结合我公司现有纸质规划图,通过图像增强、去噪及图像分类技术提取市区及街道级行政区界数据,建立街道级燃气管网及附属设施的GIS数据库,运用克里金插值研究燃气低压管网的分布,探索GIS在燃气管网预测性分析方面的应用,为构建智慧燃气信息管理体系,提供了一种较好的解决方案。     

A total variation model based on edge adaptive guiding function for remote sensing image de-noising

The unexpected noise generated during the process of remote sensing images formation and transmission process is a main factor undermining the images’ quality and usage. In recent years, thanks to its local self-adapting characteristics, formal normalization, and modeling flexibility, PDE has received wide attention for its image de-noising functions, thus pushing the realization of maintaining image details while successfully de-noising a new goal for remote sensing images filtering. Having firstly analyzed and discussed the TV model and M model, a modified variation-model (S model for short) based on edge adaptive guiding function is proposed in this paper. The model introduces edge adaptive guiding function based on the standard gradient into the non-linear diffusion term and re-constructed approaching term, which adaptively adjust the smooth intensity around edge and texture information-rich regions of remote sensing images. S-model does not only overcome staircase effect that is easily produced in the TV model, but also avoids losing details and texture information which is often seen in M model, it can efficiently eliminate noises, maintain a good image edge and keep texture details perfectly. The experimental results validate the effectiveness and stability of the proposed model.     

利用GLCM纹理分析的高分辨率SAR图像建筑区检测

根据高分辨率SAR图像上建筑区的影像特征, 提出了基于灰度共生矩阵(gray-level cooccurrence Matrix, GLCM)纹理分析的建筑区提取方法, 该方法由初步定位和边界调整2个步骤组成, 均遵循特征计算、基于Bhattacharyya距离的特征选择和KNN分类流程, 所不同的是2个步骤中分别采用了逐块和逐点计算纹理特征的方式以兼顾纹理分析的效率和准确性。文中对不同SAR传感器获取的图像进行了实验。实验结果表明, 选用具有最大Bhattacharyya距离值的3或4个特征可以获得较好的初步定位结果, 建筑区的检测率超过80%, 虚警率低于10%；随着边界调整的进行, 检测到的建筑区边界逐渐接近于真实边界。实验结果验证了该算法的有效性。     

全极化SAR数据反演桥面高度

根据高分辨率SAR图像上建筑区的影像特征, 提出了基于灰度共生矩阵(gray-level cooccurrence Matrix, GLCM)纹理分析的建筑区提取方法, 该方法由初步定位和边界调整2个步骤组成, 均遵循特征计算、基于Bhattacharyya距离的特征选择和KNN分类流程, 所不同的是2个步骤中分别采用了逐块和逐点计算纹理特征的方式以兼顾纹理分析的效率和准确性。文中对不同SAR传感器获取的图像进行了实验。实验结果表明, 选用具有最大Bhattacharyya距离值的3或4个特征可以获得较好的初步定位结果, 建筑区的检测率超过80%, 虚警率低于10%；随着边界调整的进行, 检测到的建筑区边界逐渐接近于真实边界。实验结果验证了该算法的有效性。