基于改进形态学指数的ZY3影像建筑物和阴影的提取及应用

发布时间：2017-09-30 12:11

  本文关键词：基于改进形态学指数的ZY3影像建筑物和阴影的提取及应用

  更多相关文章： ZY3号影像 改进的形态学指数 建筑物提取 阴影提取 建筑物高度

【摘要】：随着遥感影像技术的迅速发展,可以利用遥感方法获取城市建筑物信息以便于更好的服务于城市建设、管理。但与此同时,影像解译的复杂程度的增加也带来了新的挑战。尤其是高分辨率遥感影像,在提供了地物分布信息和精细的空间结构的同时,也有着各种噪声影响,遥感影像不能实现精确并且自动化的解译制约了它在各个方面的应用。在遥感影像中,阴影一般作为一种噪声被去除,但是阴影能够提供建筑物的三维信息,根据建筑物高度与阴影长度之间的几何关系,利用阴影长度推算建筑高度,相对于其他获取高度的方法更加方便,并且适用于大面积的区域。本文采用光谱匹配的方法使建筑物更加突出,然后利用改进形态学指数的方法提取建筑物,并基于阴影长度估算建筑物高度,最后,在试验的基础上对这些方法的效果进行分析。本文将该方法应用到西安市碑林区,论文的主要研究工作包括以下几个方面:(1)介绍了数学形态学的基本运算以及它在遥感图像处理方面的优势。(2)介绍了现有的建筑物以及阴影的提取算法。提出改进的形态学建筑物指数提取建筑物,并在提取后利用建筑物空间特征进行噪声的去除;实现了现有的几种阴影提取的方法,并利用形态学阴影指数提取建筑物阴影。(3)根据建筑物阴影与建筑物高度之间的几何关系,探讨基于阴影的建筑物高度估算方法,最终达到对建筑物高度进行分级的目的。(4)将以上方法应用到西安市碑林区。获取碑林区的建筑物分布、建筑物高度分级,并进行分析。
【关键词】：ZY3号影像 改进的形态学指数 建筑物提取 阴影提取 建筑物高度
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P237
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 研究背景与意义8-10
• 1.1.1 研究背景8-9
• 1.1.2 研究目的9-10
• 1.2 研究现状10-12
• 1.2.1 建筑物提取方法研究现状10
• 1.2.2 阴影提取方法研究现状10-11
• 1.2.3 根据阴影估算建筑物高度研究现状11-12
• 1.3 主要研究内容12
• 1.4 论文的章节安排12-13
• 2 数学形态学的基本理论13-21
• 2.1 引言13
• 2.2 形态学基本运算13-17
• 2.2.1 形态学结构元素13
• 2.2.2 腐蚀运算和膨胀运算13-16
• 2.2.3 形态学开闭运算16-17
• 2.3 形态学重建17-19
• 2.4 Top-hat变换19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 3 基于改进形态学指数的阴影及建筑物提取方法研究21-40
• 3.1 阴影及建筑物区域提取方法概述21-29
• 3.1.1 建筑区域提取方法概述21-23
• 3.1.2 阴影区域提取方法概述23-29
• 3.2 光谱匹配技术29-31
• 3.2.1 基于高光谱库的光谱匹配技术29-31
• 3.2.2 光谱匹配滤波技术31
• 3.3 基于改进形态学指数的阴影及建筑提取方法31-34
• 3.3.1 改进的形态学建筑物/阴影指数的建立31-33
• 3.3.2 建筑物区域的提取及优化方法研究33-34
• 3.3.3 阴影区域的提取34
• 3.4 实验与分析34-39
• 3.4.1 实验数据区域概况34-35
• 3.4.2 光谱匹配滤波35
• 3.4.3 阴影区域的提取35-36
• 3.4.4 建筑物区域提取36-38
• 3.4.5 建筑物区域优化处理38-39
• 3.5 本章小结39-40
• 4 建筑物高度的分级40-46
• 4.1 阴影与太阳和卫星之间的关系分析模型40-42
• 4.2 根据阴影的建筑物高度级别判断42-45
• 4.2.1 建筑物高度分级标准42
• 4.2.2 建筑物高度估算42-45
• 4.3 本章小结45-46
• 5 实验与分析46-54
• 5.1 影像的来源及预处理46-49
• 5.1.1 影像的来源46-47
• 5.1.2 影像的预处理47-49
• 5.2 建筑物及阴影的提取49-52
• 5.2.1 基于改进的形态学建筑物区域提取49-52
• 5.2.2 建筑物阴影区域提取52
• 5.3 建筑物高度判断52-53
• 5.4 实验分析53
• 5.5 本章小结53-54
• 6 结论与展望54-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-60
• 攻读硕士期间取得的成果60

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