面向对象的高分辨率遥感影像建筑物震害信息提取

建筑物的倒损信息是震后灾害评估的一项重要指标。文中应用震后高分辨率遥感影像数据,采用面向对象分类方法,以最优分割参数对影像进行分割,构建多尺度影像对象层次结构。通过影像对象的光谱、形状、纹理等特征及空间拓扑关系建立分类规则库,提取基本完好、受损和完全倒塌三类破坏等级的建筑物震害信息。结果表明,面向对象分类方法能够实现提取三类等级的建筑物震害信息,从而满足地震灾害快速评估要求。     

利用DSM以及彩色遥感航空影像快速提取建筑物目标信息

利用激光数据成果DSM以及真彩色航空遥感影像,借助面向对象的分析手段对试验区建筑物目标信息进行快速提取。结果表明,基于以面向对象分类技术为核心的eCognition,结合地物颜色信息、植被指数等特征能够对绿地目标进行提取,并可以利用eCognition围绕设定的规则利用逻辑运算实现绿地利用的变化检测。     

基于LBP纹理与SegNet网络的灾损建筑物提取

高分辨率遥感影像中震后灾损建筑物提取是震害预估中极具重要的参考指标，研究遥感影像的震后灾损建筑物提取方法具有重要的科学意义。本文以青海玉树震后典型的灾损建筑物数据为研究对象，针对卷积神经网络对于城市建筑物纹理特征信息利用的不足，将局部二值模式(LBP)纹理特征与SegNet深度卷积神经网络相结合，采用有监督学习分类的方式训练卷积神经网络，实现震后灾损建筑物自动分类提取，并与传统面向对象提取方法进行对比。实验结果表明，LBP纹理特征与SegNet卷积神经网络模型相结合，对于震后灾损建筑物的提取能提高预测精度，用户精度与生产者精度分别有2%～7%,2%～9%的提升。     

遥感技术在震后建筑物损毁检测中的应用

建筑物损毁信息提取作为震后损失评估的重要内容，对于及时了解灾情、开展灾害应急响应及灾后恢复重建等具有重要意义。近年来，多平台遥感技术和高分辨率遥感技术的飞速发展为建筑物损毁信息的精确提取带来新的发展机遇。在介绍建筑物损毁基本特征和分级标准的基础上，总结了目前国内外遥感技术在建筑物损毁检测方面的常见方法，包括基于震后单时相的提取方法、灾前灾后的变化检测方法以及融合多源数据的建筑物损毁信息检测方法，并分析了各种方法本身的局限性与不足。结合目前遥感领域的前沿技术，探讨了如何基于高分辨率遥感技术、合成孔径雷达技术、机载激光雷达技术以及倾斜摄影技术实现震后建筑物损毁信息的提取。     

汶川地震公路损毁遥感监测评估与信息集成

针对汶川地震导致灾区公路多处中断,提出了利用卫星和航空遥感数据源及已有交通基础数据库,辅助提取公路损毁信息,进行交通应急监测及其信息集成的技术与方法,开展了大量应用实践,获得了重灾区主干公路被损毁的第一手数据;借助遥感空间信息软件平台,将公路损毁监测信息与基础信息集成,实现三维可视化,再现了震后地面交通现状,不仅为抗震救灾指挥部及时提供了地面交通宏观灾情信息,还使应急指挥人员和公众可以感受真实的场景.     

遥感影像上基于特征的道路提取方法

从遥感影像上提取道路信息是当前遥感技术应用研究的主要方向之一.文中在详细分析航空遥感影像上道路特征及目前国内外关于道路提取技术的前提下,综合考虑各种实际情况,提出了一种新的基于特征的道路提取模型.在算法实现过程中,采用了自适应分块边缘检测、多尺度侦测道路中心点、自适应对比度调整、道路中心点综合判断准则等技术手段,保证了提取结果的稳健性、准确性.实验表明该算法能够快速、稳健地从航空遥感影像上提取道路中心骨架线.     

融合航空影像的震后机载LiDAR建筑物点云提取

基于机载激光雷达LiDAR(Light Detection and Ranging)数据识别震后建筑物震害,其前提是快速准确地提取建筑物点云。通过分析地震灾区机载激光雷达点云中提取建筑物点云的诸多难点,已有的方法难以达到预期效果,因此提出融合同机航空影像数据的方法,实现了震后灾区建筑物点云的获取。该方法首先在数据预处理的基础上,利用布料模拟滤波CSF(Cloth Simulation Filtering)算法进行点云滤波,得到地面点云和非地面点云(主要是建筑物、植被和车辆行人等),并将航空影像红波段光谱信息赋予非地面点云;然后基于灰度直方图阈值分割的方法剔除植被点;最后对剩余激光脚点利用具有噪声的基于密度的空间聚类DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)算法进行聚类提取最终的建筑物点,并与参考建筑物点比对,进行精度验证,得到建筑物点云提取的漏检概率、虚警概率分别为15.61%、7.52%,总体精度可达84.39%。结果表明,在一定精度要求范围内,该方法能有效实现地震灾区建筑物点云的提取,可为震后机载LiDAR建筑物点云提取提供技术参考和方法借鉴,为建筑物震害识别做好基础工作。     

面向对象的多尺度高分影像建筑物提取方法研究

近年来,随着航空航天事业的高速发展,带动了遥感对地观测技术的进步,为高分影像的获取奠定了基础。作为地物类别中的主要内容和地形图中的重要成图元素,建筑物的识别与提取,直接影响到地物提取的自动化水平。因此,高分辨率遥感影像中建筑物的提取是图像处理领域中的主要研究内容之一。为了提高城市建筑物信息提取精度,本文改进了常规的面向对象方法,以航空遥感影像和SPOT-6影像为对象针对其下垫面结构复杂的特性,采用多尺度分割和多规则结合的方法自动提取建筑物信息,并通过样本区进行了精度验证,将提取的结果与传统分类方法所得到的结果相互比较。研究结果表明,面向对象的多尺度分割对高分影像中建筑物的提取具有较好地效果,KIA精度达到了0.76,为城市建筑物信息提取的应用提供了新思路。     

基于单时相高分辨率遥感影像的震后道路提取研究

地震发生后,道路是生命救援及运输物资的重要通道,因此,快速有效地获取道路的信息是震后抢险救灾非常关键的一步。在震前影像及矢量数据等缺失的情况下,本文基于2014年8月3日云南鲁甸地震的单时相高分辨率World View-2遥感影像进行了震后毁损道路提取方法研究。在提出的一个震后毁损道路提取方法中,先在e Cognition软件中对影像进行多尺度分割和最邻近分类,然后在Matlab软件平台下对分类结果进行二值化,并用数学形态学技术去除偏大和偏小的地物,最后利用Hough变换进行道路检测得到毁损的路段。实验结果证明:该方法能够快速有效地提取出震后的山区道路毁损信息,可为地震应急提供信息支持。     

一种基于高程差粗糙度的建筑物激光脚点提取方法

LiDAR技术逐渐成为获得城市三维信息的主要手段之一,其中建筑物信息的提取,是目前研究的难点和热点。为了能够更好地提取建筑物信息,在分析现有建筑物提取方法优缺点的基础上,结合高程信息和滤波结果信息,设计了一套基于虚拟格网的建筑物激光脚点提取方法。实验表明该方法提取效果较好,而且对数据质量要求较低。     

基于坐标转换数据的面积计算分析

 在地籍管理中，宗地面积是宗地多边形的重要属性。在测量数据处理过程中，经常利用坐标转换得到实际应用数据。本文推导了坐标转换前后宗地多边形面积的关系式，提供坐标转换后面积的简便快捷计算方法，通过示例分析，得到影响转换后面积变化的因素，检验坐标转换方案和转换参数的正确性。     

图斑形状特征对原面积中误差公式的修正——一个面积中误差估算模型

本文考虑到多边形图斑形状特征对面积量算误差的显著影响，用一“特征参数”T，将图斑形状特征量化。经参数T修正的面积中误差估算公式有较低的“偏离度”，且数学形式简单，采用修正模型可设定新的面积量算容许误差，并可改进图斑面积平差的传统方法。     

TM影像的居民地信息提取方法研究

从对居民地的遥感信息机理分析入手,分析了居民地在Ｌａｎｄｓａｔ ＴＭ２、ＴＭ３、ＴＭ４、ＴＭ５、ＴＭ７等各个波段上与其它地类的可分性。并探讨了增强居民地与其它地类的方法。同时进一步对各地物的谱间结构特征进行了分析,通过分析发现,以水泥顶和瓦项房屋为主的居民地,其ＴＭ２、ＴＭ４、ＴＭ７的光谱值比较接近,而其它地物除新修道路外,都不具备这一特征。这一特征可以用如下表达式来表达,ＴＭ２－ＴＭ４〈Ｔ１;Ｔ     

GPS现代化和GPS信号重构技术的进展

介绍了GPS现代化计划和GPS信号重构技术的进展。GPS信号重构的目的是确保在某些特定区域的美军能够正常使用GPS而不受影响,而在同一区域与美军对立的一方既不能使用民用GPS信号,也不能使用GPS的军码,至于在该特定区域以外的民间GPS用户,则依然能够正常使用GPS;此外还重点介绍了由美国大地测量局(NGS)主持运行的GPS陆基增强系统(CORS)。     

以直角方式转折的面状要素图形简化方法

讨论了面状要素图形轮廓简化的一些规则以及面的空间知识获取方法,结合以直角方式转折的面状要素图形轮廓的特点,重点讨论了其图形渐进式简化方法。     

多尺度河流和湖泊的矢量目标匹配方法研究

研究河流和湖泊的矢量目标匹配方法在地理空间变化检测、地图更新等方面具有重要意义。文中提出一种计算线线部分匹配的折线集的算法,基于该算法和面面叠置率,研究河流和湖泊的面面、面线、线线1∶1匹配算法和非1∶1匹配策略,实现河流和湖泊整个目标数据集的匹配。实验表明,文中所研究的算法和策略具有两个优点:解决了面与线在不相交情况下的匹配问题;对数据误差有很强的适应性。     

椭球面上图斑面积计算方法的改进

由于高斯投影存在面积变形,当面积精度要求较高时,需要在地球椭球面上进行图斑面积计算。通过对图斑椭球面积计算方法进行研究,改进了图斑面积的定积分近似计算方法,并利用改进的矩形法进行了实证分析。研究结果显示,与常规矩形法相比,改进的矩形法具有较高的计算效率,可以替代图斑椭球面积计算方法中的中间层算法和底层算法,简化图斑椭球面积的计算过程。借助C#语言的十进制数类型变量,利用改进算法获得了椭球面梯形面积的高精度可靠值。利用改进算法可以计算任意一大梯形图块的椭球面积,进而方便地计算任意图斑的椭球面积。     

永久散射体雷达差分干涉反演矿区时序沉降场

针对永久散射体差分干涉测量(PSIn SAR)算法流程,发展了基于周期函数模型的空间维解缠方法,并将其应用于矿区时间序列地表变形反演。通过在研究区域内安装人工角反射器(CR),将CR点上计算所得的周期模型参数分量作为整个网络的约束,通过空间约束平差以实现空间维解缠。选取了河南省境内白沙水库附近的煤矿密集区为主要研究区域,采用周期函数模型对矿区线性及非线性形变分量进行模拟,反演了2007年2月—2010年2月的时间序列形变场,并采用研究区域内的水准实测数据作为外部验证数据。实验结果表明:白沙水库周围区域存在着较为明显的沉降,在煤矿分布区域内累积最大沉降量超过了10 cm。沉降区域内以线性沉降趋势为主,非线性沉降较为缓慢,仅在水库的西南方向较为明显。应用已有的水准点实测形变值对实验结果进行验证分析,结果表明该方法精度可达约±2.1 mm,证实了本文采用的方法在矿区地表时序形变反演中的可行性和可靠性,对预防过度采矿导致的矿区塌陷具重要现实意义。     

赣中红壤区TM图像的居民地信息自动提取专家模式研究

从遥感信息分析入手,分析了抚州地区居民地在Landsat TM1 TM2 TM3 TM4 TM5 TM6 TM7各个波段上与其它背景地物的可分性。通过对各地物光谱曲线特征进行分析,利用居民地光谱特征与其它地物的差异性,建立条件表达式,即可把该区的居民地提取出来。通过验证,其点位精度达到81%,面积精度达到75%。该研究表明,通过简单模型的建立,可将以水泥顶房屋和瓦顶房屋为主的居民地提取出来。     

Accurate area determination in the cadaster: case study of Slovenia

This paper discusses methodological problems of accurate area determination in the cadaster. The paper contrasts the ambiguous legal definition of the parcel boundary and parcel area in relation to the theoretically well-defined geodetic parcel boundary and the geodetic parcel area on the reference ellipsoid. To align with the real world, parcel area must account for terrain elevation. Various approximate methods for area determination which can be used in the cadaster are tested. A highly accurate method for parcel area computation is proposed, based on an equal-area projection. Considering the geodetic parcel area as a reference, the achievable accuracy of different methods is evaluated. For this analysis, the coordinates of the parcel boundary points are treated as error-free. Finally, the relevance of various systematic errors is discussed in relation to the statistical uncertainty of the parcel area, which could be gained by an a real-time kinematic GNSS survey. A case study is presented for the territory of Slovenia, its georeferencing rules, land demarcation pattern, and characteristics of its topography. Based on the results of this study, some general recommendations for the parcel area determination are given.