Integration of multi-sensor data for landscape modeling using a region-based approach

The increased availability of multi-sensor data, and elevation information in particular, leads to the need of advanced processing methods. In the context of landscape modeling tasks, we concentrate on one central component, the extraction of terrain surface from a Digital Surface Model (DSM). In contrast to conventional mathematical grey value morphology approaches (filtering methods) or to stochastical procedures, we propose an alternative methodology for this task by applying a region-based and multi-scale approach. It consists of segmentation and follow-up fuzzy logic classification based on several features derived from elevation and multi-spectral image data. The satisfying results obtained with a multi-sensor as well as with other datasets show the applicability of the approach.     

基于立体像对提取DEM的方法研究与实践

DEM作为重要的基础空间数据,在城市规划、建设方面发挥着重要作用。本文利用INPHO数字摄影测量系统,结合高分航空立体像对,探索山地大面积区域DEM数据获取的技术方法,同时对其精度进行了验证评价,为地理国情普查等项目的 DEM生产提供参考。     

利用投影影像精化数字表面模型

随着摄影测量技术的成熟和人们对摄影测量产品应用的要求不断提高,真正射影像在工程与人们生活中扮演越来越重要的角色。生成高质量真正射影像的关键在于如何获取高精度的DSM。目前修正和改善DSM误差的方法普遍存在费力费时、精度缺乏保证及任意性等问题。本文针对DSM精度的修正问题提出了一种新的方法,即基于投影影像的概念,将空间点位在投影影像上的投影轨迹线作为几何约束条件,直接对现有DSM的高程进行修正的方法。通过获取高精度的DSM,进而生成更为精确的真正射影像。本文通过理论推导、单点高程和多点高程修正试验,验证了提出的新方法直观简单,适用性强,具有一定的实际应用价值。     

融合数字表面模型的无人机遥感影像城市土地利用分类

城市土地利用是城市生态学中的关键问题,深入了解城市的土地利用对合理规划城市功能分区、提升用地效益、促进区域经济与环境发展具有重要意义。因此,城市土地利用类型分类研究一直是城市规划学和城市地理学研究的核心内容之一。快速发展的无人机技术为城市土地利用分类提供了丰富的数据支撑,基于无人机遥感影像建立的数字表面模型（DSM）和数字正射影像（DOM）可以有效提高城市土地利用分类的精度。为了充分利用无人机遥感影像的丰富信息,本文提出了一种融合高分辨率DOM和DSM的城市土地利用分类方法。本文融合了DOM和DSM作为数据源。在面向对象分类方法的基础上,DSM分别被用于多尺度分割过程中像元融合的最终阈值和地物分类过程中的地物高度特征。该方法在天津市宝坻区的京津新城进行了验证,结果表明,相对于最初的多尺度分割方法,融合DSM后的多尺度分割方法的分割质量指数（QR）、过分割指数（OR）、欠分割指数（UR）和综合指数（CR）都有所降低,分割效果明显提高。优化后的面向对象分类方法,在分类精度上有所提高,尤其是道路、建筑物和其他建设用地。总体精度由85%提高到了87.25%,Kappa系数由0.79提高到0.82。由此可看出,优化后的面向对象分类方法可以更有效地进行城市土地利用分类。     

城市韧性时空变化监测方法分析

基于地理国情市情普查监测成果数据,采用时空变化监测分析方法,从地理空间层面对城市韧性进行评估,为韧性城市的建设提供技术和数据支撑。首先,研究了多源异构时空地理数据大融合,建立了城市空间韧性数据库;然后,综合运用GIS技术、DSM差分技术、遥感影像识别等先进技术,从空间维度和时间维度进行了城市基础韧性研究;最后,以城市高危仓储分布和监测方法为例,进行了城市韧性专项监测研究。综上,本文所述方法将大幅度提升地理信息数据服务韧性城市建设的能力。     

基于正态分布的三维建筑物变化检测高度差阈值确定方法

针对现有三维建筑物变化检测中高度差阈值确定方法存在主观性强、阈值通用性差的问题,本文提出了一种基于正态分布的高度差阈值确定方法。借鉴二维变化检测中变化和未变化像元差值服从正态分布的理论,首先,假设2期DSM高度差服从或近似服从正态分布,并分析了变化和未变化区域高度差的分布;然后,基于拉依达准则提出了利用期望和标准差计算高度差阈值的方法;最后,利用滑动窗口动态计算待检测区域高度差阈值。在2个试验区内,基于本文阈值方法的建筑物变化检测结果较经验阈值方法在完整率、正确率和检测质量上分别平均提高了7.2%、1.5%和7.8%,说明该方法具有较好的通用性。     

从LiDAR数据中获取DSM生成真正射影像

传统的正射影像在进行数字纠正时通常是将地物纠正在DTM上,致使城区造成屋顶和树木的坐标投影差。若利用LiDAR生成的密集DSM则可以制作真正射影像。阐述LiDAR技术的工作原理和系统组成以及真正射影像的制作原理,详细介绍从LiDAR数据中获取DSM,再结合同步采集的数码影像进行正射纠正生成真正射影像的可行性方法。     

一种综合利用像方和物方信息的多影像匹配方法

提出一种综合利用像方和物方信息的多影像匹配方法.首先对各原始影像采用3×3像元平均法生成4层金字塔影像,并在最高层金字塔影像中计算各搜索影像与基准影像的初始视差;然后从第3层金字塔影像开始进行基准影像与各搜索影像的匹配,并对各立体像对的匹配结果进行物方融合,剔除部分误匹配点,获得较精确的物方空间信息,以用于下一层金字塔影像的匹配.此过程融入带几何约束条件的相关系数法匹配和整体松弛法匹配策略;最后通过对某地区一组大重叠度数码航空影像的匹配试验,证实该方法的有效性.通过检测所生成的DSM精度,表明相对于传统的双片影像匹配方法,多影像的匹配可以有效剔除误匹配点并显著提高影像匹配的成功率.     

低空遥感在违法建筑快速监测中的应用

介绍了低空遥感平台及其数据特点,研究了其检测城市变化的方法,实现了对违法建筑的快速监测。     

一种综合利用像方和物方信息的多影像匹配方法(英文)

A novel method for multi-image matching by synthesizing image and object-space information is proposed. Firstly, four levels of image pyramids are generated according to the rule that the next pyramid level is generated from the previous level using the average gray values of the 3 by 3 pixels, and the first level of pyramid image is generated from the original image. The initial horizontal parallaxes between the reference image and each searching image are calculated at the highest level of the image pyramid. Secondly, corresponding image points are searched in each stereo image pair from the third level of image pyramid, and the matching results in all stereo pairs are integrated in the object space, by which the mismatched image points can be eliminated and more accurate spatial information can be obtained for the subsequent pyramid image matching. The matching method based on correlation coefficient with geometric constraints and global relaxation matching is introduced in the process of image matching. Finally, the feasibility of the method proposed in this paper is verified by the experiments using a set of digital frame aerial images with big overlap. Compared with the traditional image matching method with two images, the accuracy of the digital surface model (DSM) generated using the proposed method shows that the multi-image matching method can eliminate the mismatched points effectively and can improve the matching success rate significantly. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos. 40771176, 40721001).