基于改进SURF算法的无人机遥感影像快速拼接

为了及时、准确地反映测区情况,需要在拍摄现场将获得的无人机遥感影像进行实时拼接.基于SURF的无人机遥感影像拼接算法具有尺度和旋转不变性,拼接效果较好,但该算法稳定性较差,拼接过程中大量误特征点被提取出来,导致计算量大、匹配效率低,无法满足实时拼接的要求.该文首先利用SURF算法粗提取特征点,然后利用RANSAC算法剔除被误提取的特征点,实现特征点的快速匹配和图像实时拼接.实验结果表明该文的算法不但可以得到很好的图像拼接效果,而且极大地提高了拼接效率.     

多源遥感影像的侵蚀沟信息提取分析

以多源遥感影像为基础,结合DEM数据,运用定性方法全面分析各遥感影像中提取的侵蚀沟的信息特征,并在研究区选取两个调查单元进行野外验证,对所得结果与遥感影像目视解译结果进行定量比较分析,得出以下结论:1)虽然空间分辨率最高的Pleiades遥感影像与DMC航片影像表现侵蚀沟的信息最为清晰,但空间分辨率过高会使侵蚀沟的内部细节过于详细,对信息提取增加噪声信息。2)不同遥感影像所能提取的侵蚀沟的类型不同。与Pleiades和Alos遥感影像相比,资源三号卫星影像能够呈现稳定沟、切沟和冲沟的信息,且成本低廉,是侵蚀沟信息提取最为理想的遥感影像。3)资源三号与高分一号卫星影像在提取重点调查的冲沟与切沟的数量与长度和宽度信息时,所得结果与实地验证结果十分接近,是比较合适的遥感影像。     

基于低空摄影测量影像的特征点提取算子比较研究

影像匹配是低空遥感数据处理的核心步骤,而特征提取是影像匹配的基础。该文从兴趣算子的角度分析了摄影测量中几种主流特征点提取算法:Moravec算子、Forstner算子、SUSAN算子、Harris和SIFT算子,以角点类型较多的普通几何图形、卫星遥感影像和动力三角翼拍摄的低空遥感影像为数据,通过实验得到各算法的速度、精度、局限性和适应性。针对低空摄影测量影像,以重复率为指标定量比较和分析了各算法在抗噪、抗对比对变化、抗光照变化和抗旋转变化等方面的性能。实验结果表明,针对灰度信息丰富的低空遥感影像,SIFT算子具备尺度不变性,抗噪性最好,Harris算子提取速度最快,Forstner算子精度最高。实验结论为低空摄影测量影像处理提供了一种可行性方法。     

基于金字塔模型的遥感影像感知哈希认证算法

针对遥感影像数据量较大的特点,提出一种基于金字塔模型的遥感影像感知哈希认证算法。首先,在原始遥感影像基础上通过重采样建立不同分辨率的影像层,并根据认证的粒度要求对各层影像进行格网划分;然后,通过分块DCT变换提取各格网单元的内容特征,进而构造格网单元的感知哈希序列,最终得到原始遥感影像的感知哈希序列。影像认证端可以认证不同分辨率影像层的内容完整性,也可以验证初始影像的内容完整性。实验与分析表明,该算法能够实现不同尺度下的遥感影像内容完整性认证,并对篡改区域进行定位。     

基于图模型和流形排序的遥感影像人工地物提取

人工地物自动提取是目标识别领域的重要研究内容。该文将图模型和流形排序算法相结合,提出一种基于遥感影像自动提取人工地物的算法。该算法在基于量子遗传算法的KSW熵分割算法获得影像人工地物先验值的基础上,构建以色调、纹理、方向等多特征为邻接边权重的图模型,并以超像素作为基本单位在图模型中进行流形排序,最终通过自适应阈值的方式获得人工地物分割结果。通过利用两幅不同分辨率遥感影像对该算法进行验证,结果显示该算法可以较为完整地提取人工地物,具有较高的正确识别率和较低的漏检率。     

基于决策树的戈壁信息提取研究

 戈壁是我国西北干旱地区的一种主要地表景观类型。由于戈壁所处地带自然条件恶劣,人烟稀少不便于实地调查研究的开展,所以目前关于戈壁的研究资料非常少。本文以戈壁典型分布区内蒙古自治区额济纳旗为例,以Landsat TM遥感影像以及30 m DEM作为基本数据源,首先借助DEM数据,在GIS中,提取出非戈壁分布区,然后,在分析不同典型地物光谱特征基础上,建立基于知识的决策树信息提取模型,利用该模型实现了侵蚀型戈壁与堆积型戈壁信息的自动提取,戈壁信息提取总体精度达到91.57%,研究为使用遥感影像快速获取戈壁信息提供了技术支持。     

基于LandSat8 OLI数据的山区阴影信息检测与提取

为快速获取山区遥感影像上的阴影干扰区域,探究一种简便、高效、精确的遥感影像中阴影干扰区域的方法,具有重要的意义。以福建省长汀县为研究区域,搜集2016年3月美国陆地卫星影像数据与ASTER影像计算的GDEM V2产品。基于土地利用分类体系测量的6类地面物体光谱信息与影像波段信息,优选影像的光谱波段并重新组合;选取Sinh函数与Max函数建立c!算法,对LandSat8 OLI影像进行差异化计算,通过二分式判别规则初步提取阴影区域;加入由数字高程模型计算的坡度信息,剔除水域与坡度较为平缓的地物等干扰信息,精确提取山区阴影区域。设立网格随机设置精度验证点验证精度,最终总体精度达到99.06%,Kappa系数为0.98。结果表明,实验方法对于LandSat8 OLI影像提取阴影可行性高,检测效果与提取结果较c3算法与SVI指数更好。     

基于高分二号的云南松林遥感影像提取方法研究

基于高空间分辨率的高分二号遥感影像,建立包含影像光谱特征、几何特征、纹理特征在内的分类特征集,使用面向对象的分类算法提取研究区的云南松林。研究表明:光谱特征、几何特征和纹理特征同时参与分类,得到的分类效果比单独使用一种特征或两种特征组合的分类效果更显著;与贝叶斯分类算法、K最邻近分类算法、支持向量机分类算法相比,随机森林算法的分类结果总体精度最高,为93.35%,对研究区云南松林提取的生产者精度为96.91%,用户精度为92.35%;云南松林面积占研究区面积的40.10%,是研究区最为重要的树种。     

高分辨率遥感影像城市房屋信息自动提取模型与实验研究

分析高分辨率遥感影像Quick Bird上房屋信息特征空间,构建Quick Bird影像房屋空间语义模型,并以大庆市东城区为实验区域,利用窗口阈值法对影像进行区域分割后,通过空间语义模型实现Quick Bird影像房屋信息的自动提取,并将提取结果与实地采样数据进行精度对比。结果显示,其形状一致性和面积一致性分别达到89.5%和88%,其中,矩形房屋提取效果最佳,人字形、多边形房屋的提取效果较理想,但圆形房屋提取效果不理想。     

基于QuickBird影像生成菲尔德斯半岛数字正射影像图及其精度评价

南极菲尔德斯半岛地区是世界各国进行极地科学考察的重要地区,该地区的高精度数字正射影像图(DOM)给极地考察提供了重要的信息支持。由于受地面控制点数量、分布以及DEM精度的影响,该地区已获取的数字正射影像图精度不能满足高精度应用需求。对此,本文讨论了利用QuickBird影像制作该地区数字正射影像图的方法,基于QuickBird影像,利用中国第25次南极考察队采集的地面控制点对正射纠正模型进行修正,并结合1∶20000比例尺地形图提取的DEM对影像进行投影差改正。误差分析表明,纠正后影像平面精度优于1m,满足1∶5000比例尺遥感平面图制图要求。     

基于QUEST决策树的遥感影像土地利用分类——以云南省丽江市为例

土地利用分类精度直接决定土地利用/土地覆被变化相关研究的准确性,而基于决策树的遥感影像分类是近年来提高土地利用分类精度的重要方法。QUEST决策树在影像解译和空间表达方面,运算速度和分类精度均优于普通CART等决策树方法。本文以云南丽江地区为例,应用QUEST决策树分类方法,对该地区的Landsat TM 5影像图进行分类,同时将地形因素、植被指数作为地学辅助数据的因子添加到分类波段中,进行不同特征融合,来处理目标类别间的非线性关系,该方法在处理图像理解知识方面具有更大的灵活性;同时与普通决策树分类法的遥感影像分类的结果相比较,Kappa系数值从原来的0.789提高到0.849.在地形复杂的山地地区,针对TM影像数据,选择基于QUEST决策树分类能够有效提高土地利用分类结果精度。     

数字高程模型在活动断层位置及地表变形变位特征提取研究中的应用

活动断层的位置分布及其地表变形变位特征的准确识别是研究和评价活动断层的基础,国内外学者利用数字高程模型(DEM)对断层提取进行了大量研究。本文基于DEM的活动断层位置的提取方法进行综述,总结了DEM提取断层位置的地貌形态特征分析、图像处理以及综合处理提取方法,突出介绍了高分辨率DEM在详细的断层位置分布提取中的优势,DEM在断层地表变形变位及其特征参数提取研究中的最新应用进展。随着高分辨率DEM的快速发展,DEM及其空间分析技术已成为一种常见的地学研究方法,将其与野外调查、遥感、测年等技术结合进行综合分析,能够促进对活动断层的深入研究,并成为断层定量化研究强有力的技术手段。     

基于DEM和IHS变换的遥感图像反立体纠正方法研究

为纠正太阳同步卫星所获取的山地地形遥感图像中存在的反立体现象,以四川省广元市某区的遥感图像为例,尝试一种基于DEM和IHS变换的遥感图像反立体纠正方法。该方法用DEM制作的地形阴影图替换IHS变换得到的亮度(I)分量后进行IHS反变换,能有效纠正遥感图像上的反立体现象,并与原图像色彩基本保持一致。     

基于正射影像匹配的地形变化检测与更新算法

利用新时期的航空影像和旧时期的DEM,基于正射影像匹配的相关理论,提出了地形变化检测和数据更新的自动化算法,该算法能够利用两个时期的未变化信息进行控制,避免了传统的定向过程,极大减少了人工编辑,能够同时得到变化检测的结果、更新后的DEM和DOM。实验结果证明了该算法的实用性和高效性。     

基于区域合并影像分割技术的多尺度地表景观分析

分割是面向对象影像分析的前提,景观空间异质性特征给遥感信息获取提出了多尺度的要求。影像分割的多尺度分析以尺度效应与对象异质性最小原则为前提,描述多尺度效应分析的必要性与可行性。基于区域合并的分割原理与方法,为多尺度影像分析提供理论与技术支持,在两个样区进行多尺度影像分割技术的应用实践,分析基于区域合并的多尺度分割数据的几何丰富度与语义丰富度。     

基于Landsat 8 OLI数据与面向对象分类的昆嵛山地区土地覆盖信息提取

利用2015年Landsat 8 OLI遥感影像和DEM作为分类数据源,结合野外调查数据,采用面向对象的分类方法对昆嵛山地区土地覆盖信息进行提取,并对分类结果进行精度评价与比较分析。研究表明：面向对象分类方法提取的各地类连续且边界清晰,分类效果与实际情况基本吻合。昆嵛山地区占主导地位的土地覆盖类型是针叶林,面积为1 546.81 km²。研究区土地覆盖分类的总体精度和Kappa系数分别为91.5%和0.88,其中针叶林、草地、水体和建设用地的生产者精度均达到87%以上。相对于监督分类方法,本研究提出的土地覆盖信息提取方法的总体分类精度和Kappa系数分别提高14.7%和0.17。基于面向对象的中分辨率遥感影像,能够获取较高精度的土地覆盖信息,为大范围土地覆盖分类研究提供方法参考。     

南极数字高程模型研究进展

本文首先结合卫星测高技术的发展,回顾了20多年来南极数字高程模型(DEM)研究发展的历史,并重点介绍了为处理Radarsat南极测图计划(RAMP)SAR影像进行地面验证而制作的高精度RAMP/DEM的构建过程。然后,介绍了南极局部地区,尤其是我国利用地面实测数据及遥感数据在南极地区进行DEM研究的状况。最后,结合冰、云和陆地高程卫星(ICESat)的研究进展,对最新的南极DEM研究进行了展望。     

Integrated edge detection and terrain analysis for agricultural terrace delineation from remote sensing images

ABSTRACT

Agricultural terraces are important for agricultural production and soil-and-water conservation. They comprise treads and risers that require manual construction and maintenance. If managed improperly, risers will collapse, causing soil loss, gully erosion, and cultivation threats. However, mapping terrace risers remains a challenge. This study presents a novel approach to automatically map terrace risers by combining remote sensing images and digital elevation models (DEMs). First, a terraced hillslope was extracted via a hill-shading method and edges in the image were detected using a Canny edge detector. Next, the DEM was used to generate the contour direction, and edges along this direction were searched and coded as candidate terrace risers via directional detection. Finally, the results of directional detection and the edge image obtained from the Canny detector were overlaid to backtrack complete terrace risers. The approach was validated using four study areas with different topographic characteristics in the Loess Plateau, China. The results verify that the approach achieves outstanding performance and robustness in mapping terrace risers. The precision, recall, and F-measure were 90.81%–97.57%, 88.53%–94.10%, and 90.13%–95.80%, respectively. This approach is flexible and applicable with freely available images and DEM sources.     

基于光学立体和InSAR的Grove山地区DEM建立和分析

本文分别利用光学立体和In SAR技术生成了东南极Grove山地区15 m分辨率的ASTER DEM和20 m分辨率的In SAR DEM。在利用ASTER立体像对生成DEM的过程中引入ICESat测高数据作为高程控制以减少错误匹配,提高DEM垂直精度;而在利用ERS tandem数据生成DEM后,选取ICESat测高数据对In SAR DEM进行倾斜面纠正,以消除基线不精确估计等带来的影响。通过与未作控制的ICESat测高数据进行比较,评价了两种DEM的精度并对误差进行了分析。同时,比较了两种DEM的差异,并分析了造成这些差异的原因,探讨了两种技术生成南极冰盖DEM的优势和不足。最后结合两DEM的优势,融合生成了Grove山地区高精度的DEM。