基于超像素空间关系特征的无人机影像拦河坝提取

针对目前无人机影像提取内河目标存在的人工解译依赖高等问题,提出一种基于超像素空间关系特征的内河设施提取算法.首先,采用简单线性迭代聚类(SLIC)算法分割无人机影像生成超像素;其次,对分割得到的超像素区域进行颜色及纹理特征计算,基于支持向量机(SVM)实现水陆分割;最后,基于空间关系特征实现拦河坝的自动提取.实验结果表明,该方法能够有效提取无人机影像中的拦河坝区域,对内河航运发展和航道设施监测具有一定的应用价值.     

基于HJ影像的面向对象土地覆被分类方法

提出了基于HJ影像的面向对象技术土地覆被分类的一整套方法,即采用面向对象的影像分类技术,充分利用影像的光谱特征、空间特征、纹理、上下文关系,综合运用多层分割、整体分割、类内分割和局部分割模式,融入二叉树流程法,以多时相HJ影像为实验数据,对土地覆被类型进行自动提取.并以地形复杂的麻阳苗族自治县为例进行实验研究,结果表明:分类总体精度为82.88%,能够满足利用遥感影像进行土地覆被信息提取的精度要求,说明是可行的;由于中分辨率的HJ影像提供的光谱细节并不是很丰富,HJ影像面向对象土地覆被分类技术的光谱特征优势不明显,利用二叉树流程法和多种分割方法是降低误差提高分类精度的有效途径.     

几何活动轮廓模型用于高分辨率遥感影像海岸线自动提取

潮湿的潮滩以及近陆浑浊的海水往往使得遥感影像中的海岸线表现为模糊边界,此外潮滩表面复杂的微地形以及大量潮沟存在,使得传统基于边缘检测或分类的海岸线提取方法都难以获得连续、完整的岸线.针对上述问题,提出了一种结合区域信息改进的几何活动轮廓模型从遥感影像中快速、自动提取海岸线的方法.该方法首先利用二维最大方差阈值化分割并辅以形态学滤波对海岸线进行粗定位,以此作为初始演化轮廓,再利用改进的几何活动轮廓模型对海岸线进行精确提取.通过SPOT5全色影像的仿真试验证明该方法能够快速、准确地提取海岸线,得到的矢量岸线可直接用于地理信息系统（GIS）分析.     

基于Gabor纹理特征的遥感影像查询方法

纹理分析方法在遥感影像分析中占有重要的地位,可用于遥感影像的分类、目标识别、查询浏览和分割。本文探索了将一种Gabor小波纹理描述方法用于遥感影像的查询。遥感影像首先通过一种Gabor小波变换,从变换后的频域空间提取统计纹理特征,然后用所提取的纹理特征对遥感影像进行查询。遥感影像查询比较实验表明,基于Gabor小波纹理特征的遥感影像查询方法优于广泛使用的基于空间灰度依赖矩阵纹理特征的方法。     

基于随机森林和多特征融合的青苹果图像分割

针对自然环境下青苹果图像中目标与背景颜色差异小和分割难度大的问题,提出一种基于多特征融合的随机森林(Random Forest,RF)分割方法.首先,基于灰度共生矩阵提取青苹果图像的能量、熵、对比度、相关性、熵标准差和对比度标准差6个纹理特征;然后,针对同幅青苹果图像提取RGB空间中的G+0.5R-B分量和HSI空间中的S+I分量作为组合颜色特征,以规避天空和高光区域对分割结果的影响;接着,以像素为单位对提取的纹理特征和颜色特征进行融合;最后,在融合特征的基础上采用随机森林对青苹果图像进行分割,并与传统仅利用单一特征的分割算法进行对比.实验结果表明,基于多特征融合的随机森林算法比传统仅利用纹理特征的算法正确分割率要高22.18%.     

基于均值漂移的海岛(礁)岸线快速提取

为了解决海岛(礁)岸线提取的自动化问题,提高海岛(礁)岸线提取的速度与精度,提出了基于均值漂移的海岛(礁)岸线快速提取方法。首先在保证影像整体轮廓的同时构建低分辨率影像,从而缩短算法的运行时间;然后利用均值漂移技术进行高斯低通滤波处理,提高算法的抗噪性;最后通过区域增长法自动选择种子点,结合区域合并差异性度量准则实现对遥感影像的形状和颜色的识别,从而完成对海岸线的自动提取。使用该方法对海岛(礁)影像进行了海岛(礁)岸线提取实验,实验结果表明,该算法能够实现所有岛礁岸线的自动提取,相比于通过人工方式,提取时间从729s缩短为3s,极大地缩短岸线提取的时间,同时能较好地满足成图效果。     

基于自动多种子区域生长的遥感影像面向对象分割方法

在遥感影像分割分类中,种子区域生长算法是一种常见的分割算法.传统的种子区域生长算法只能提取单一连续的、纹理简单的目标地物,而对具有复杂纹理和多光谱特征的遥感影像,分割时存在分割效果差、不能同时有效地提取多个地物的问题.针对以上问题,本文提出了一种改进的面向对象的自动多种子区域生长算法.该方法适用于同时提取多个目标地物,且分割效果好.该方法首先使用一种改进的中值滤波对影像进行平滑处理,使目标内部一致性更高,同时保留纹理信息.然后通过一定的准则进行自动种子选取并进行生长,最后对生长后的区域进行碎斑合并处理,最终得到多种对象的分割结果.本文采用三组不同大小的1m空间分辨率的航空影像进行实验,通过与分水岭以及传统单种子区域生长算法的多组实验对比,发现该方法可以面向全局对象,自动选取覆盖各种地物类型的种子,同时对多种地物目标进行分割处理,可为后续面向对象影像分析和应用提供可靠的数据基础.     

基于区域过划分和再融合的全幅视觉图像分割

研究对移动机器人采集的视觉图像进行全局精确分割问题. 针对全幅道路图像分割问题提出:首先利用区域生长算法对视觉图像在HSV颜色空间下进行基于颜色特征的全局过分割,再利用傅里叶变换提取周向谱纹理特征,根据空间位置的相邻性和周向谱的分布特性,对过分割的全幅视觉图像进行基于纹理特征的再融合. 实验结果表明,该算法能够准确实现全幅图像的分割,比单纯利用颜色或纹理特征进行全幅图像分割具有更高的精度和可靠性.     

基于岸线特征点合并的极化SAR图像小型港口检测

为了对极化合成孔径雷达(polSAR)图像中小型港口目标进行自动检测,在分析小型港口特性的基础上,提出了一种基于岸线特征点合并的检测方法。首先,使用极化SAR图像水平集分割算法实现精确的海岸线提取,并通过数字曲线分裂归并算法提取海岸线轮廓特征点;然后针对小型港口轮廓特征点比非港口区域轮廓的密集的特性,提出了一种岸线特征点合并算法实现港口检测。分别用RADARSAT-2系统获取的新加坡和湛江海岸区域极化SAR数据对提出方法进行了试验。实验结果表明,该方法能够正确地检测沿岸小型港口。     

20世纪40年代以来福建省大陆海岸带利用程度时空变化分析

海岸带利用程度时空特征的分析是对海岸带地区进行合理规划的前提.基于地形图资料与遥感影像数据,提取福建省20世纪40、60年代,1990、2000、2010与2014年等6个时相的海岸线数据,并综合前人研究成果与遥感影像目视解译的先验知识,将福建省海岸线的利用方式划分为8个类型;赋予各类岸线不同的人力作用强度指数,计算福建省和空间子单元的海岸线开发利用程度指数,分析其利用程度变化趋势与原因.研究发现:(1) 1940-2014年以来,福建省海岸线开发利用程度总体上处于持续且显著加强的趋势,特别是1990年以后,岸线开发利用程度的增长速度尤其显著;(2)随着福建省莆田市以南海岸线海域空间资源的日趋紧张,海岸线开发热点开始向福州、宁德市转移.海岸线开发利用程度指数能有效地反映炎类活动对海岸线影响的强度及其变化趋势,因此本研究有助于深入了解福建省海岸带自20世纪40年代以来的开发力度及其变化和对生态环境的影响.     

基于TM影像的钱塘江入海口水体透明度的时空变化分析

研究了水体透明度的遥感监测方法，并在钱塘江入海口水体的时空变化监测中应用．利用EXP(TM1／TM3)模型来提取水体透明度(DDD)信息．通过6个感兴趣区域的SDD均值对比分析发现，在1984-1997-2000年间，该水域的水体透明度都呈下降趋势．用对2000年SDD图像划剖面的方法，来研究水体的空间变化特点，结果表明，从西到东，水体透明度大体上呈下降趋势．基于TM影像，尝试着从土地利用和围垦的角度来探讨水体透明度这种时空变化的原因，从而为钱塘江的河口治理提供决策支持．     

多源遥感数据融合方法的新探索

目前常用的几种遥感图像融合方法在不同的应用层面上有各自的优势,但也存在比如光谱信息丢失严重等现象。为此,首先分析对比了传统的4种融合方法,用高分辨率SPOT图像和多光谱TM图像分别运用4种融合方法进行图像融合的研究。在此基础上提出改进的多进制小波包融和方法,并通过主观与客观相结合的质量评价方法对融合效果进行比较。分析结果表明,主成分分析融合要比B rovey融合能够更好的刻画细节;多进制小波包融合所丢失的图像光谱信息为最低,能更好的刻画细节问题;乘积融合法在增强建筑物信息方面有比较突出的优势。     

太湖二类水体水色遥感的大气校正问题探讨

基于简化的大气辐射传输模型,提出一种基于图像本身的水色遥感大气校正方法。根据清洁水体在绿光波段的离水辐射相对稳定的特点,来估算清洁水体像元在绿光波段的气溶胶参数,插值获取整幅图像在绿光波段的气溶胶参数,根据大气校正因子为1的假设,外推获取蓝、红波段的气溶胶参数。以太湖为研究区,对Landsat5TM蓝、绿、红波段进行大气校正,反演出离水辐亮度,进而获得水体的遥感反射率。对反演的水体遥感反射率与准同步实测的相应采样点水体遥感反射率进行了对比分析,结果表明,该方法有效地去除了大气效应对遥感数据的影响,经过大气校正的反射率值接近实测反射率值。     

城市热岛研究中地表温度与植被丰度的耦合关系

城市热岛遥感研究传统上应用归一化植被指数(Norm alized D ifference Vegetation Index,NDVI)作为植被丰度(vegetation abundance)的指示,并用于耦合地表温度与植被之间的关系.文章探讨了运用光谱混合模型获得的植被比例(vegetation fraction)作为植被丰度指标的一种选择,以2000年9月14日获得的122/44景ETM 截取的广州市海珠区作为验证影像,运用最小二乘法将变换的影像分解成三个分维影像,即绿色植被、非渗透性表面和水体.结合最大似然分类和决策树算法的混合分类处理,将比例影像进行土地覆盖分类.结果表明,地表温度与分解的植被比例的负相关关系比地表温度与NDVI的负相关关系要高出几分.由此说明,地表温度结构的空间变异无疑与归一化植被指数和植被比例相关,不同土地覆盖类型的热辐射与植被动态的相互影响导致地表温度在光谱辐射率和结构上的变化,这些变化在别的影像中也有表现,这是城市热岛空间格局形成的原因.     

比值居民地指数在城镇信息提取中的应用

TM图像中由于裸地与城镇光谱特征相似,利用传统的分类方法难以区分二者,城镇提取精度很难令人满意针对这一问题,本文提出了一种新的方法即比值居民地指数（RRI）法用于城镇信息提取,同时与最大似然监督分类法作对比,研究结果表明,RRI法（精度达87.50％）优于最大似然分类法（精度为78．13％）,是一种提取城镇居民地信息的理想方法,尤其适合裸地较多的干旱半干旱地区．     

基于数据挖掘的遥感影像围填海智能检测方法研究

以Landsat TM遥感影像为数据源,用本文提出的方法对渤海区域进行了检测。首先根据初始时刻影像（例如2001年影像）检测出海水区域,即感兴趣区域,然后以终止时刻影像（例如2007年影像）的同一感兴趣区域为研究对象,检测其中的陆地区域,即围填海区域。为了能够检测出围填海区域,采用数据挖掘中的关联规则算法,挖掘了围填海检测规则。为了验证本文提出的围填海区域检测方法的有效性,以整个渤海为研究区域,采用挖掘出的检测规则对待检测影像进行围填海区域检测,检测结果表明本文提出的检测方法能较高精度的检测出围填海区域。     

基于分形理论的福州市土地利用空间格局变化研究

以福州市为例,在遥感和GIS技术的支持下,运用分形理论对土地利用空间格局的变化进行了研究．首先对福州市1988年的TM和2004年的ASTER影像进行解译,然后利用分形模型,计算出1988年和2004年各个地类的分维数和稳定性指数,对土地利用空间格局变化进行了定量分析．结果表明：福州市各土地利用类型的分布具有分形结构,其中耕地、林地形态复杂程度上升,建设用地形状趋向简单化;水域一直比较稳定,耕地和林地稳定性都有不同程度的下降,建设用地稳定性从1988年的最不稳定变化到2004年的最稳定．     

一种高分辨率多光谱图像的多尺度分割方法

综合扩展的分水岭变换和分水线动态范围,提出了适用于高分辨率多光谱图像的多尺度分割方法。该方法首先计算多光谱图像的梯度,接着去除梯度图像上不相关的局部最小区域,然后计算分水岭的动态范围,通过设置不同的阈值,得到多层次(多尺度)分割结果。采用城市地区的高分辨率数据来评价所提出的方法,并与现有的图像分割方法进行比较。实验结果表明,该方法可生成多层次的分割结果,并较准确地分割出地物特征。分割结果反映了地物的多层次信息,为后续的面向对象分析提供了有意义的参考。     

基于Brovey融合的卫星影像土地覆盖变化检测

随着高空间分辨率卫星影像的发展,如ETM ,QuickBird,IKONOSE等高空间分辨率卫星,近20年来已相继开发了许多影像融合的方法,如HIS,PC,HPF,SFIM,SVR,Wavekt和Brovey等融合法．传统的影像融合是将时相相同或相近的影像进行融合,以提高影像的空间分辨率和光谱分辨率,提高影像的目视可解度和分类精度等．而本文却是对不同时相的影像进行融合,用Brovey融合法将不同时相的TM(1986年7月26日)和ETM (2000年5月4日)的Pan波段影像进行融合,再对融合后的影像采用无监督分类和PC2分析两种方法将两时相的土地覆盖变化区域提取出来．研究证明融合法能快速、简便、准确的检测出土地覆盖变化的区域。