基于Canny算子的南通江海岸线研究

基于RS、GIS、Matlab等技术与平台提取遥感影像岸线是当前实现海岸动态监测和分析各类型海岸动力地貌演化的重要技术方法。本文选取江苏南通江海岸带为研究区，对多期预处理后的MSS、TM和OLI影像进行卷积滤波、图像分割等处理；然后使用Matlab，基于Canny算子检测图像边缘，提取了多期影像的瞬时水边线。与此同时，结合不同类型海岸目视解译标志和吕四港近5 a潮汐数据矫正提取瞬时水边线，最后提取南通市4期江海岸线并分析了近45 a来南通江海岸线演变特性。     

基于GF-1遥感影像面向对象的海岸线自动提取——以秦皇岛为例

近年来,人类活动的影响加上自然因素的作用引起了一系列海岸带生态环境问题,因此,如何快速准确地提取海岸线已成为一个热门的研究课题。本文基于高分一号遥感数据,运用面向对象分类方法,结合光谱、几何等特征在图像上提取海岸线,利用已有"908基线"进行精度验证,得到沙质岸线、淤泥质岸线、生物岸线以及基岩岸线的均方根误差分别为1.7 m、34.79 m、15.27 m和4.69 m。     

基于LiDAR的海岛岸线自动提取研究

为了探讨栅格化方法与图像分割法对海岛岸线提取的效果,本文主要研究了基于Li DAR数据利用这两种方法对某岛进行瞬时海岸线的提取。利用栅格化方法通过对Li DAR点云数据进行粗差剔除、滤波去噪、构建Terrain数据集、创建栅格表面、生成TIN模型及自动生成等高线,从而实现了瞬时海岸线的提取;利用图像分割法是通过对Li DAR点云数据进行粗差剔除、滤波处理、构建TIN模型、生成二值栅格图像、图像处理与图像边缘提取的过程实现瞬时海岸线的提取。对两种方法提取的海岸线进行叠加显示分析,试验结果表明:两种方法提取的海岸线形态结构基本吻合,海岸线提取效率较传统方法均有提高,但栅格化方法提取的海岸线比图像分割方法提取的海岸线更平滑、更细化,边缘信息较为丰富,与实际海岸线更贴切,效果更加理想。     

海岸带水体遥感信息全自动提取方法

在对经典的水体遥感信息提取方法分析的基础上,针对海岸带水体的特点了提出一种新的方法,该方法通过“像元-对象”及“全域-局部”的双重尺度转换,综合利用了海岸带水体遥感信息的光谱特征、空间特征、统计特征和不确定性,有机结合了地学知识与数据挖掘方法,实现了海岸带水体遥感信息的全自动提取。对我国四大海域不同类型海岸带的Landsat ETM+遥感影像进行试验,发现应用该方法能够兼顾宏观和微观的水体特征,提取结果具有较好的完整性和连续型,相对精度优于监督分类法和阈值分割法。     

基于边缘检测的海岸线自动提取研究

海岸线位置的确定是海岸带测绘的重要内容,利用遥感手段监测海岸线位置变化,对海岸带监测管理具有重大意义。阈值法和边缘检测法提取海岸线面临着阈值较难选择,同时面向对象分类提取岸线易出现养殖区与泥砂岸滩混分。为此,提出了边缘检测参与多尺度分割,再面向对象分类提取海岸线的方法,避免了人为设定阈值和部分区域混分问题。利用全国海岸带开发利用变化监测海岸线作为参考岸线,对提取岸线的完整度、正确度、质量进行匹配。结果表明,该方法提取海岸线精度较高,提取岸线与参考岸线在两个像元半径内的完整度和正确度达92%以上。     

基于多特征的人工海岸线提取方法

在中高分辨率的遥感影像中,海岸地物呈现出更多的细节,尤其是受人类影响程度较大的人工海岸。文中针对较为复杂的人工海岸遥感影像,进行基于多特征的海岸线提取方法研究。实验选用SPOT影像作为实验影像,分析实验区海岸带SPOT影像的光谱特征、形状特征和空间关系特征,使用多种特征来提取海岸线,实验结果表明,方法能对海岸带地物进行正确分类并实现海岸线的自动提取。     

Otsu法、区域生长法及形态学相结合的遥感图像海岸线提取

针对现有的海岸线提取方法精度低，无法满足处理各种传感器卫星图像及对线性多样复杂的海岸线提取的需求，本文提出了一种将Otsu法、区域生长法及形态学相结合的遥感图像海岸线提取方法。并且通过试验证明，该海岸线提取方法可以充分发挥Otsu、区域生长法及形态学方法在提取海岸线方面的各自优势，大大提高了海岸线的提取精度。并利用该方法对两种不同的卫星图像数据进行海岸线提取，验证了该方法在不同条件下均有良好的适用性。     

海岸线遥感判绘与提取系统实现

本文基于Access构建了海岸线类型数据库和解译标志数据库,实现了现场照片、解译标志图片、文字等信息的统一存储;并充分顾及海岸线判绘与提取工作特点进行系统设计,开发了数据库管理、海岸线判绘、海岸线提取和制图表达等4个子系统,实现了海岸线的流程化提取与制图。该系统简单实用、针对性强,提高了作业效率和准确性,可服务于海岸线动态变化遥感监测和管理。     

渤海湾西岸近百年来海岸线变迁遥感分析

渤海湾是中国典型的淤泥质海岸带,应用不同时期的历史资料、地形图、航空照片及多时相的MSS、TM、ETM遥感数据,经计算机处理,进行信息增强及信息复合,提取了百年来海岸线变化信息,划分为侵蚀、淤积和稳定不同类型岸段,表明渤海湾西岸泥质海岸带近百年来已发生了"缓变型地质环境变化"中的"相对快速的变化"。     

海岸线遥感判绘与提取系统实现

本文基于Access构建了海岸线类型数据库和解译标志数据库,实现了现场照片、解译标志图片、文字等信息的统一存储;并充分顾及海岸线判绘与提取工作特点进行系统设计,开发了数据库管理、海岸线判绘、海岸线提取和制图表达等4个子系统,实现了海岸线的流程化提取与制图。该系统简单实用、针对性强,提高了作业效率和准确性,可服务于海岸线动态变化遥感监测和管理。     

基于目标灰度的土地利用变化信息边界提取

在变化信息自动发现的基础上,基于目标灰度信息,研究遥感影像中土地利用变化信息的边界提取方法。提出了一种典型区域法,方法是利用区域中分割目标密集的多个典型小区域的灰度直方图计算所有目标的分割阈值。由于影像中地物众多,为了减少噪声的影响,提高计算速度,先利用双阈值分割法对目标进行粗分割,再对其进行小波变换,利用其模值,以及结合目标灰度信息,可以将目标边界快速地提取出来。     

基于面向对象的珲春地区高分辨率遥感影像分类研究

以吉林省珲春市春化镇为研究区,以Pleiades、高分一号、资源三号影像为实验数据,利用面向对象信息提取方法实现了对3种遥感影像进行信息提取。利用3D Filter边缘检测算子对多尺度分割进行优化,通过对影像进行多次实验得出地物要素的最优分割参数,并且建立不同地物要素的分割层级。分析实验数据的特点构建了合理的分类层级,选取能区分各个地物要素的特征进行组合,利用阈值分类和模糊分类实现地物要素的信息提取。利用混淆矩阵对数据进行客观分析,得到3种影像的总体分类精度和kappa系数。分析结果表明:Pleiades影像分类精度较高,更适合本实验区的遥感影像信息提取。     

一种四叉树和测地线活动轮廓模型相结合的海陆影像分割方法

海陆影像分割对于后续的海岸线提取、潮间带地形反演、海岸演化状况分析等都具有十分重要的意义。本文在分析了四叉树、测地线活动轮廓(GAC)模型和Canny边缘检测算子等在海陆影像分割中优缺点的基础上,提出了一种四叉树、Canny算子和GAC模型相结合的海陆影像分割方法。该方法综合利用上述各方法的优点,将Canny算子边缘检测结果融入到基于四叉树初分割的GAC模型中,重构边界停止函数,演化水平集方程,实现海陆影像分割。试验结果表明,该方法具有海陆影像分割速度快、精度高、可靠性强和自动化程度高等优点,对于弱边缘以及严重凹陷边缘,都能实现自动和准确分割。     

高分辨率遥感影像分割方法研究

在遥感应用分析中,遥感影像分割是低层影像处理和中高层影像分析和理解的桥梁,是实现遥感影像信息自动提取的关键步骤,具有重要的意义。随着大量高分辨率遥感影像的出现,传统基于像素的影像处理方法已不能适应高分辨率遥感影像。近年来,国内外研究者们提出了面向对象影像的分析方法,而面向对象影像分析方法的关键就是影像分割,影像分割精度直接影响着高分辨率遥感信息提取和目标识别的精度。首先给出一般图像分割方法的综述;然后分析和总结了当前主要的高分辨率遥感影像分割方法,着重阐述了均值漂移、分形网络进化、马尔科夫随机场等分割方法的特点和研究现状;最后,对高分辨率遥感应用分析中影像分割方法的发展趋势进行了讨论与展望。     

海岸线遥感光谱角度-距离相似度生长模型自动化提取

海岸线变迁是沿海生态系统变化的重要指示因子,是国家海洋经济关注的重要组成部分。本文通过构建光谱角度—距离相似度模型,解决HJ-1B/IRS红外传感器在海岸线自动化提取应用中的可行性问题,以及当前方法应用于不同时相数据过程中的阈值不稳定性问题,拓展IRS传感器的应用领域和价值。光谱角度—距离相似度模型以多光谱像元归一化辐射值为向量元素,度量不同像元在单位空间距离上的角度相似性,以迭代方式分析水体样本像元与周边八邻域相邻像元的角度—距离相似性,通过相似性约束对水体样本进行区域生长以获取水岸分界线。通道辐射归一化分析表明采用反射率和量化等级最大值归一化的通道值能很好地反映地物随季节的变化;样本相似度分析表明以水体和非水体相似度两倍方差(0.01)为误差的生长阈值(0.98)适用于全时相影像水岸线提取,总体精度优于80%。验证数据分析表明,角度—距离相似度模型阈值稳定、不受时相影响。通过与常用的High Pass卷积滤波、Roberts卷积滤波、Sobel卷积滤波、Laplacian卷积滤波、FFT高通变换和Canny提取结果比对分析表明,High Pass、Laplacian和FFT变换无法应用于IRS传感器,Roberts和Sobel相对来说能较好的识别水陆边缘,Canny在正常噪声条件下也能有效识别水陆边缘。但这些算法在识别水陆边缘线的同时,也将内陆地物边缘线进行了识别,如何将内陆地物边缘线从识别结果中有效去除,是这些方面所面临的重要难点。比较而言,角—距相似度模型能很好的应用于IRS传感器的海岸线提取,对传感器的噪声并不敏感,在B4通道非正常水平噪声条件下也能提取出理想结果,而且后续处理简单,不存在内陆边缘线的干扰问题。光谱角度—距离相似度模型对海岸线识别精度较高、模型参数稳定,能有效地提升IRS传感器在海岸线提取方面应用价值。在实际应用过程中需要避免的是,既覆盖陆地又覆盖海洋的云团会遮挡地物光谱信息,造成海岸线无法有效分离,因此需要对影像数据进行有效的筛选。本文基于遥感影像提取的海岸线只是瞬时水边线,需要进一步结合海岸线的类型以及潮位数据和DEM等数据进行修正得到最终的海岸线。     

高分辨率遥感影像建筑物分级提取

高分辨率遥感影像建筑物信息自动提取是遥感应用研究中的一个热点问题,但由于受到成像条件不同、背景地物复杂、建筑物类型多样等多个因素的影响使得建筑物的自动提取仍然十分困难。为此,在综合考虑影像光谱、几何与上下文特征的基础上,提出了一种基于面向对象与形态学相结合的高分辨率遥感影像建筑物信息分级提取方法。该方法首先利用影像的多尺度及多方向Gabor小波变换结果提取建筑物特征点;然后采用面向对象的思想构建空间投票矩阵来度量每一个像素点属于建筑物区域的概率,从而提取出建筑物区域边界;最后在提取的建筑物区域内应用形态学建筑物指数实现建筑物信息的自动提取。实验结果表明,本文方法能够高效、高精度地完成复杂场景下的建筑物信息提取,且提取结果的正确性和完整性都优于效果较好的PanTex算法。     

基于面积比分割的面状水域提取方法研究

针对目前遥感影像中面状水域提取算法的自动化程度不高的问题,本文提出了一种基于面积比分割的面状水域提取算法。首先,利用矢量数据提供的面积作为先验信息,对待提取的遥感影像进行图像分割,经过去噪、边缘检测等环节实现面状水域的初步提取;然后将初步提取的面状水域带入到主动轮廓模型中,作为初始边界对面状水域进行精确提取;最后,以天绘影像对上述算法进行验证,结果表明:该算法能够有效提取面状水域,提高现有算法的自动化程度。     

高斯混合模型自动阈值法遥感冰川信息提取

利用阈值法进行遥感地物提取效率高、准确率高,但是在阈值的选取方面,传统的手动选取阈值,自动化低,需反复试操作,且易受主观因素影响。文中通过期望最大算法对局部冰川区域归一化雪覆盖指数建立高斯混合模型,去除区域内的混合像元类,再利用高斯混合模型模拟纯净化后的冰川类、非冰川类的NDSI分布情况,根据改进后的高斯混合模型分布情况,自动计算出区域内的冰川提取阈值。本文对不同海拔的3个区域进行算法实验,然后将新疆哈密的哈尔里克山冰川提取边界与冰川编目数据进行对比验证。研究结果表明,该方法自动计算的冰川提取阈值结果可靠、精度高,在差异较大区域仍较稳定,有一定的应用价值。     

高空间分辨率遥感影像建筑物提取方法综述

高空间分辨率光学遥感影像中建筑物的提取对城市空间数据库的更新、城市动态监测以及建设"智慧城市"等方面具有极其重要的意义。本文首先介绍了高空间分辨率遥感影像中建筑物的特点,然后介绍了基于高空间分辨率遥感影像中建筑物自动提取的四种主要方法,即多尺度分割提取方法;基于边缘和角点检测与匹配的提取方法;基于区域分割的提取方法和基于数学工具;新理论以及多种方法结合的提取方法,分析讨论了各种方法的研究进展以及各方法的优缺点,同时对建筑物提取研究中需要解决的问题和研究趋势进行了总结。最后对高空间分辨率遥感影像建筑物提取研究前景进行了展望,认为可以从多源或多时相数据、边缘检测以及阴影辅助作用等方面提取建筑物,提高建筑物提取精度和高分遥感影像的利用率。