基于高分辨率影像城市建筑物研究

建筑物是城市的重要组成部分,近年来城市化进程不断加快,城市人口与城市建筑物日益增多,及时获取建筑物的空间分布以及建筑覆盖率、建筑容积率等相关指标,有利于城市居住环境状况进行科学评价,促进土地利用优化配置,还可为交通与通讯等科学规划提供参考.随着高分辨率影像应用的日益推广以及信息提取技术的不断提高,利用高分辨率卫星影像提取城市建筑物及建筑覆盖率、建筑容积率等指标与传统手段相比具有快速、高效等特点,得到广泛应用并取得丰硕成果.本文在前人研究的基础上,对基于高分辨率城市建筑物提取及相关研究的理论基础、存在问题、发展趋势进行了深入分析,对于高分辨率影像城市建筑物研究系统化、促进城市遥感的深化具有重要意义.     

基于高分辨率影像的城市三维建模

介绍了利用倾斜摄影影像和垂直摄影影像相结合的三维城市重建方法,分析了利用有理多项式(RPC)恢复IKONOS立体影像的模型,在VirtuoZo上实现了基于有理多项式(RPC)恢复IKONOS立体影像的模型方法,并利用其快速影像匹配技术,实现了数字地面模型DEM和正射影像,实现了手动和半自动人工地物的采集,如房屋等三维几何坐标和结构的采集;自动获取了基于不同传感器所获得影像的建筑物表面纹理,从而实现了基于多种影像快速三维城市建模。     

基于高分辨率遥感影像的城市地表信息提取研究

针对高分辨率遥感影像在城市地表信息提取中存在的若干问题,发展了一种基于影像对象最优特征组合的城市地表信息提取方法。该方法首先基于面向对象的思想,抽象出城市地表信息所对应的影像对象的各种特征,然后,基于先验知识和样本分析选择最优特征组合,建立有效的影像对象特征集,最后,采用基于知识规则的模糊逻辑分类器快速准确地检测、识别和提取城市各类地表信息。实验结果表明,该方法具有较好的分类精度,其分类结果可为土地利用变化监测和GIS数据库更新提供依据。     

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。     

基于高分辨率IKONOS影像的城市植被信息提取方法浅析

高分辨率IKONOS影像为用户提供了更清晰的视觉感受,为提取城市植被信息开辟了新的道路,但同时也带来一些问题,其中最突出的是城市高建筑物阴影问题。如果忽略城市的阴影问题,必将降低分类的精度。因此,在技术上必须解决两个问题:高分辨率IKONOS影像的预处理(重在城市建筑物阴影的校正)、城市植被分类算法的设计。影像的预处理主要包含影像的几何校正和辐射校正,其中辐射校正重在城市建筑物阴影的校正。城市植被分类算法则主要如下:一是根据植被指数;二是根据植被纹理;三是使用BP神经网络算法;四是可采用ERDAS影像处理软件进行城市植被的分类。     

京津冀地区污染过程的气溶胶遥感反演

针对地面监测站覆盖范围有限且成本高的不足,该文采用遥感卫星与地面站点数据相结合的方式,利用简化的气溶胶反演算法反演京津冀地区2013年秋、冬季节两次污染过程的气溶胶光学厚度,分辨率为500m。以气溶胶自动观测网在北京站点的监测数据作为简化的气溶胶反演算法的输入参数,分析气溶胶光学厚度与气溶胶自动观测网对应地面站点的相关性;将所反演气溶胶光学厚度与京津冀地区空气质量监测站点的细颗粒物浓度24h均值进行相关性分析,发现除近海城市外,相关性均较高。结果表明,简化的气溶胶反演算法适用于区域污染过程中的气溶胶光学厚度反演,反演精度高,对空气质量具有较好的监测能力。     

耦合地表方向反射特性的城市地区气溶胶光学厚度遥感反演

地气分离是气溶胶光学厚度AOD (Aerosol Optical Depth)卫星遥感反演中的难点之一,当前大多反演算法一般将地表假定为朗伯体,这使得反演结果在城市等高异质地区具有较大的不确定性。本文利用长时间序列MODIS BRDF/Abledo产品,通过离散余弦变换的惩罚最小二乘估计时空滤波算法构建了地表BRDF形状因子先验数据集。通过耦合考虑地表各向异性反射特性的辐射传输前向模型及半经验核驱动模型,以先验数据集为驱动进行地表参数估算,实现考虑地表BRDF效应的气溶胶遥感反演。基于该算法,以北京为研究区开展了Landsat 8 OLI传感器反演实验,并使用AERONET地基观测数据及与朗伯假设和地表反射率数据库支持反演进行交叉对比,结果表明,新算法在城市/植被地区的反演点对在期望误差线内比重为84.6%/86.0%,可以有效改善朗伯假设对AOD的高估。通过与MODIS气溶胶产品（MOD04/MCD19A2）对比,新算法获取的AOD与AERONET观测值具有更高的一致性,城市站点反演结果在误差线内占比较DT、DB、DTDB及MAIAC产品分别提高了46.8%、13.9%、14.7%及...     

利用HJ-1 CCD高分辨率传感器反演灰霾气溶胶光学厚度

霾已成为目前我国城市地区主要的空气污染现象,且近年来呈多发趋势。卫星遥感是获取大范围观测数据的必要手段,可对大气灰霾污染的分布区域及强度进行快速监测,弥补传统监测手段的不足。我国发射的环境小卫星（HJ1）由于其高的空间分辨率、较高的时间分辨率和宽覆盖的特点,在环境监测方面可发挥很大的作用。本文在假设短时间内地表反射率稳定的基础上,用HJ1-CCD影像蓝绿两个波段数据反演2013年1月份北京市区灰霾天气的气溶胶光学厚度,对环境小卫星在灰霾天气的应用情况进行评价,并分析了高分辨率卫星遥感在灰霾监测中的可行性及优势     

基于Google Earth遥感影像的城市建筑物高度反演

基于光学遥感影像中建筑物的阴影分布,推导了建筑物高度与阴影分布的关系函数,在此基础上构建了建筑物高度反演方法,并在北京市典型区进行了实例研究。结果表明：利用建筑物在夏季的阴影全长或在冬季可视部分的阴影长提取高度,分别有90.9%和84.8%的建筑物高度误差控制在实测值的5%以内;在提取居民区或高层建筑物的高度时应尽量采用夏季的遥感影像,减少阴影遮挡的情况;低矮建筑物的高度提取,宜采用阴影更为显著的冬季影像可视阴影部分进行反演计算;在缺乏卫星轨道等影像参数时,利用典型已知建筑的高度反推出相关参数,并推求同景影像中其他建筑物高度的方法是可行的,为利用城市代表性建筑物推求建筑群高度提供了可能。     

基于高分辨率卫星影像的城市用地信息提取研究

以高分辨率卫星影像QuickBird为数据源,采用面向对象的信息提取技术,对惠州市的城市用地信息提取进行了研究.研究结果表明:对高分辨率影像而言,面向对象的信息提取技术有更广阔的发展空间.利用该技术进行城市用地信息提取是可行的,而且精度高、速度快.     

基于简译的高分辨率卫星影像信息提取研究

利用简译遥感信息提取软件,以资源三号高分辨率卫星影像为数据源,选取老挝首都万象市为研究区,采用分层信息提取思想,在道路、建筑等地表覆盖要素人工提取结果的基础上,对未分类地物(水田、旱地、林地、工矿用地),利用最小距离算法和深度学习算法进行信息提取研究.研究结果表明,基于最小距离算法的总体分类精度为85.7％,Kappa...     

基于高分辨率影像的城市绿地提取

为了充分发挥高分辨率影像优势,满足园林城市建设对城市绿地覆盖统计的高效、高精度需求,采用面向对象分类技术,利用某市城区部分高分辨率影像数据进行城区绿地覆盖提取实验,基于ENVI面向对象特征提取模块对该区域进行分割、规则定义、分类、矢量结果输出等。实验表明,基于面向对象技术对城区高分辨率影像进行绿地覆盖提取效果较好。     

城市高分辨率遥感影像浏览系统的建立

讨论在VB和MapObjects组件环境下,利用Quick Bird全色遥感影像数据开发嵌入式GIS应用系统———城市高分辨率遥感影像浏览系统。详细介绍原始影像数据纠正、采样、切割分幅方法,利用MapObjects组件开发该系统过程以及该系统的主要功能。该系统提供的方便、快捷的影像浏览、查询等功能对城市宏观决策、规划设计等诸多方面将起着重要的作用。     

高分辨率影像基于影像对象的受损道路提取

基于影像对象对高分辨率影像中的受损道路进行提取,并重点介绍了易康软件中的影像分割,形成影像对象,建立道路规则库,进而提取出道路信息,并判断受损道路信息。以龙门乡受灾区为例进行试验,利用易康软件对影像进行分割并提取受损道路信息,表明基于影像对象的思想在易康对受损道路进行提取是可行的。     

VIIRS高分辨率地表反射率关系库支持下的气溶胶光学厚度反演

通过遥感技术反演气溶胶光学厚度AOD对于全面、动态监测大气污染时空变化具有重要意义.可见光红外成像辐射仪VIIRS作为MODIS的后继传感器,可在全球范围内实现对气溶胶的连续时空监测.针对复杂的地表类型,通过构建基于像素的动态地表反射率关系库,能实现陆地AOD高分辨率反演.利用全球气溶胶自动观测网站AERONET地基站...     

基于SPOT5遥感影像的城市森林叶面积指数反演

本文以上海城市森林为研究对象,采用地面实验与遥感技术相结合方法,开展SPOT5遥感影像在估测城市森林LAI中的应用研究。结果表明,地面实测LAI与三种植被指数均具有很好的线性回归关系,相关系数(r)均大于0.6,其中MSAVI的相关系数最高(r=0.66),其次为MCARI(r=0.64)和NDVI(r=0.62)。说明ND-VI仍受到背景等因素不同程度的影响,而植被指数MSAVI和MCARI,由于能进一步消除土壤背景和叶绿素的影响,对叶面积指数比较敏感,能更好地与叶面积指数建立关系,能更好地用于城市森林叶面积指数的遥感反演。本研究可为快速定量评估城市森林的结构和功能提供依据。     

基于高分辨率遥感影像的城市不透水层提取研究进展浅析

不透水层是城市生态环境评价的主要元素和城市化的一个重要指标。随着高分辨率影像的大量获取和广泛使用,采用高分辨率遥感影像提取不透水层引起了广泛的关注。本文介绍了不透水层提取的研究情况,分析了高分辨率遥感影像提取不透水层的优势、存在的问题及研究进展,重点阐述了提取中的几个主要难点,包括不透水层光谱差异性大、光谱混淆、阴影及遮挡问题突出等,并分别针对这些难点对当前的研究进展进行了总结,最后对基于高分辨率影像的不透水层提取研究趋势进行了相应分析。     

基于高分辨率影像的城市园林绿地遥感解译研究

应用遥感技术对城市绿地现状及绿化指标进行了统计与研究。利用高分辨率遥感影像,探讨城市绿地及其指标在解译中存在的问题,分析了影响遥感解译的因子,为进行城市绿地解译提供一定的参考作用。     

基于高分辨率影像的道路中心线提取技术研究

针对遥感影像道路提取问题,探索了一种基于道路条带自动检测道路中心线的方法。首先基于概率增进树算法获取道路候选点,并通过形态学运算得到光滑和完整的道路条带;然后结合细化运算自动检测道路中心线。但检测的中心线存在"毛刺"且局部曲率变化过大,不符合道路的形状特征。针对该问题,引入了测地距离理论,并用迭代方法去除"毛刺",获得初始道路中心线;再通过Dijkstra最短路径算法优化初始结果;最后根据方向一致性和道路连续性获取最终的道路中心线。采用高分辨率航空影像对上述方法的实验结果证明了该方法的有效性和可行性。     

基于高分辨率卫星影像的雾霾处理技术研究

本文以高分辨率卫星影像雾霾处理的相关技术为基础,结合基于单波段信息和多光谱信息的雾霾处理算法,提出了采用傅里叶变换实现雾霾厚度影像完善的方法,并采用四川省眉山市"资源三号"卫星影像作为数据源,经雾霾探测、雾霾完善以及雾霾去除等处理,获取了相应的去雾霾影像。对其进行目视判断和统计分析的结果表明,本文提出的雾霾处理方法有效地去除了影像上雾霾的影响,并较好地保持了地物细节信息,是一种快速、高效且具有较强普适性的雾霾处理方法。