高分一号-卫星遥感影像面向对象的水边线提取
基于面向对象技术的水边线提取快速方法

基于面向对象技术的水边线提取快速方法文章针对遥感方法提取弱水边线不连续问题,结合Canny算子边界定位的准确性与支持向量机二元分类的优越性,提出了基于面向对象技术的水边线快速提取方法。
采用Canny算子對遥感影像进行影像分割,支持向量机结合纹理、几何等空间信息方法对分割单元进行水体与非水体信息二元分类。
根据热红外波段水体非水体光谱特征,使用交互式数据语言编程基于网格法自动选择水体与非水体样本,快速完成水边线矢量信息提取。
实验结果表明:该方法提取水边线快速、高效,在弱水边线处水边线在定位精度、连续性方面与其他方法相比表现出较大优势,研究结果对海岸线调查、潮滩地形遥感反演具有重要的参考价值。
标签:水边线提取;面向对象;网格;Canny;支持向量机1 概述水边线是水陆交界线,是遥感影像上重要的特征线。
水边线信息提取对于后续的海岸线提取、潮滩地形建模、影像定位、岸线变迁等研究具有重要的意义。
如何从遥感影像上快速准确地提取水边线,一直是国内外学者研究的热点。
JooHyung Ryu等人在韩国Gomso湾潮间带利用TM数据阈值分割法进行水边线提取[1],并探讨了不同TM波段在提取水边线时的有效性,具有实现简单,处理速度快的优点,但当水陆分界线两侧的影像特征不明显时效果较差;AndreasNiedermeier等人研究了基于小波边缘检测的SAR图像水边线提取[2],这种方法获得的水边线位置较为准确,但受噪声影响大,致使提取的水边线出现中断现象,难以得到完整的水边线;沈琦等用主动轮廓模型对SPOT5影像进行边缘提取[3],适合于对简单图像的分割,但稳定性差、对初始轮廓线的位置要求比较高;申家双等提出了基于Canny算子和GAC模型相结合的影像水边线提取方法[4-5],适合于强水边线,自动化程度较高,但对水边线严重凹陷及弱水边线效果较差。
朱小鸽应用多时相Landsat卫星遥感图像,采用神经网络分类方法监测海岸线的变化并计算增长的陆地面积[6],该方法对坡度平缓的淤泥质潮滩水陆分离效果不佳。
基于面向对象技术的水边线提取快速方法

基于面向对象技术的水边线提取快速方法作者:唐立军杨立君王得玉李文梅来源:《科技创新与应用》2017年第27期摘要:文章针对遥感方法提取弱水边线不连续问题,结合Canny算子边界定位的准确性与支持向量机二元分类的优越性,提出了基于面向对象技术的水边线快速提取方法。
采用Canny算子对遥感影像进行影像分割,支持向量机结合纹理、几何等空间信息方法对分割单元进行水体与非水体信息二元分类。
根据热红外波段水体非水体光谱特征,使用交互式数据语言编程基于网格法自动选择水体与非水体样本,快速完成水边线矢量信息提取。
实验结果表明:该方法提取水边线快速、高效,在弱水边线处水边线在定位精度、连续性方面与其他方法相比表现出较大优势,研究结果对海岸线调查、潮滩地形遥感反演具有重要的参考价值。
关键词:水边线提取;面向对象;网格;Canny;支持向量机中图分类号:P237 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2017)27-0001-041 概述水边线是水陆交界线,是遥感影像上重要的特征线。
水边线信息提取对于后续的海岸线提取、潮滩地形建模、影像定位、岸线变迁等研究具有重要的意义。
如何从遥感影像上快速准确地提取水边线,一直是国内外学者研究的热点。
JooHyung Ryu等人在韩国Gomso湾潮间带利用TM数据阈值分割法进行水边线提取[1],并探讨了不同TM波段在提取水边线时的有效性,具有实现简单,处理速度快的优点,但当水陆分界线两侧的影像特征不明显时效果较差;AndreasNiedermeier等人研究了基于小波边缘检测的SAR图像水边线提取[2],这种方法获得的水边线位置较为准确,但受噪声影响大,致使提取的水边线出现中断现象,难以得到完整的水边线;沈琦等用主动轮廓模型对SPOT5影像进行边缘提取[3],适合于对简单图像的分割,但稳定性差、对初始轮廓线的位置要求比较高;申家双等提出了基于Canny算子和GAC模型相结合的影像水边线提取方法[4-5],适合于强水边线,自动化程度较高,但对水边线严重凹陷及弱水边线效果较差。
一种面向对象的武功湖水体信息自动提取方法

2018年2月第1期城市勘测Urban Geotechnical Investigation & Sur^^eyingFeb .2018No .1文章编号= 1672-8262(2018)01-33-04中图分类号:TP 751 文献标识码:A一种面向对象的武功湖水体信息自动提取方法杨启明|!t ,付青2(1.福州市勘测院,福建福州350108; 2.井冈山大学电子与信息工程学院,江西吉安343009)摘要:针对高分一号卫星遥感影像中水体信息自动提取问题,本文分别采用单波段阈值法、归一化差异水体指数法 (NDWI )、基于像元和面向对象的组合分类方法对武功湖的水体信息进行提取,并对提取结果进行比较与精度评定。
结果表明:不同的方法提取水体结果不同,精度亦不相同。
其中,基于像元和面向对象的组合方法提取的水体信息最 完整,精度可达91. 52% ;单波段阈值法精度最低,但结合NDWI 法后提取水体精度明显得到改善,可以有效剔除建筑物和云层的阴影。
此次试验为GF -1卫星遥感影像信息提取等工作提供一定科学参考。
关键词:GF -1;武功湖;NDWI ;水体信息提取1引言高分一号(GF -1)卫星于2013年4月26日成功发射,是高分辨率对地观测系统国家科技重大专项的 首发星,配置了 2台2m 分辨率(全色)、8 m 分辨率(多光谱)相机,4台16 m 分辨率多光谱宽幅相机,地 面分辨率可实现全色优于2 m ,多光谱优于8 m [1]。
GF -1是我国首次实现单卫星上高分辨率与大幅宽相结合的技术,宽视场同时还可以适应多种光谱分辨率 与空间分辨率,满足各种应用需求[2],其有效载荷技术 指标如表1所示:GF -1卫星有效载荷技术指标表1参数详细参数幅宽60km重访周期(侧摆时)4 d 轨道高度645 km空间分辨率全色 2m 多光谱8 m 光谱范围全色0.45 pm ~0.90 pm 多光谱0.45 pm ~0.52pm 0.52 pm ~0.59pm 0.63 pm ~0.69pm 0.77 pm ~0.89pm目前,遥感信息技术用于提取水体信息主要有两 类方法:基于像元光谱统计的遥感影像提取方法和面 向对象的遥感影像提取方法。
基于“高分一号”遥感影像水体提取方法的对比分析

高分一号卫星遥感数据的水体信息提取

近年来,随着卫星遥感技术的不断进步,我国相关研究机构对遥感实验不断进行探索,越来越多的专家学者将卫星遥感技术应用在水体监测、调查与应用等多个方面,对卫星遥感影像数据的水体信息提取进行了大量研究[1-2]。
丁凤以Lands at 卫星遥感影像信息为数据源,研究了新型的归一化差分水体指数(N or m al i z ed D i f f er ence W at erI ndex ,N D W I ),可以用于水体信息的便捷迅速提取。
查车等充分运用面向对象方法,分别提取了SPO T5,R apdEye 等卫星遥感影像的水体信息,这其中以天绘一号卫星遥感影像数据为数据源的水体信息的提取精度最高。
胡卫国则使用归一化差分植被指数(N or m al i z ed D i f f er ence V eget at i on I ndex ,N D V I )与N D W I 进行资源一号卫星遥感影像数据的水体信息提取研究,并认为决策树方法更适用于02C 星遥感影像数据的水体信息提取。
笔者利用高分一号(G F-1)卫星遥感影像数据,对水体信息提取进行了研究。
1高分一号卫星遥感影像数据介绍及预处理1.1高分一号卫星遥感影像数据介绍高分一号卫星搭载了2台分辨率为2m 全色、8m 多光谱相机和16m 多光谱宽幅相机(由4台透射式CCD 相机组成,分别为W FV 1~W FV 4)。
其中2m /8m 相机的幅宽为70km ,16m 相机的幅宽为800km [3]。
由于高分一号卫星的重访周期为4天,而其他具有类似空间分辨率的卫星的重访周期大多为10余天,因此与其他遥感卫星相比,高分一号卫星在空间分辨率和时间分辨率上具有双重优势。
1.2高分一号卫星遥感影像数据预处理本文采用的研究数据为滁州市G F-1W FV 多光谱遥感影像数据,行政区划数据为滁州市s hp 文件数据。
因本文所研究的区域属于丘陵和平原的综合地区,故需要对原始遥感影像先进行几何校正,并在使用前对所获得的遥感影像进行正射校正。
遥感图像ENVI水体提取步骤

遥感图像ENVI水体提取步骤数据要求:1. 下载的影像数据,尽量为同日期或者尽量靠近,不能相差时间太长,提供的影像为2004年第259天,1994年第295天,2004年第268天。
其中1994年的影像肯定不行2.下载的影像数据,尽量没有云层覆盖类似这种研究区域中水体部分存在云层时,该影像不能用,需用接近该日期的影像替代。
水体提取步骤如下(一)7个单波段合并成一个文件1.ENVI软件中File-Open Image File,弹出以下对话框,选择文件夹下b1-b7影像并打开,如下:2.将7个波段合成一个影像文件,操作如下图:3.点击Import File,选择所有波段5.点击Reorder Files鼠标拖动,确保波段1-7序号,从b1-b7,排序如下:6(右边窗口设置坐标系如下:UTM,WGS-84,49N 7.定义文件名后,生成一个整的影像文件同理,依次将其他文件夹下的7个波段合并成各自文件。
(二)多个文件镶嵌拼接成一个整的文件注意:该步操作比较复杂,拼接文件可能存在色差不均衡问题,具体请多网上查些资料;1.基于地理坐标进行拼接,操作如下:2.Import Files将上步生成的三个文件导入进来3.分别右键文件名,选择Edit Entry(三个文件操作一致)4.设置Data Value to Ignore背景值为0,羽化距离根据需要设置(不固定);Color Balancing(颜色平衡参数,其中Fixed为以该文件为标准,其他影像进行调整,可对其中一个文件设置为Fixed,其他两个文件设置为Adjust)5.File-Apply,影像拼接拼接结果如下:(三)水体区域提取1.Envi中波段运算,如下:2.输入以下表达式 (b2*1.0-b4)/(b2+b4) gt 0 (可用其他方法,依实际情况而定)3.分别设置算法中各个变量对应的波段,b2表示第3个波段,b4为第5个波段4.根据研究区域进行裁剪,并统计其中为1的像元个数,影像加载显示后,加载矢量文件:5.加载区域shp文件,第一次加载时后缀选择.shp会自动生成一个evf文件,下次打开直接加载evf即可。
基于高分遥感影像的黄土高原地区水体高精度提取

基于高分遥感影像的黄土高原地区水体高精度提取孙娜;高志强;王晓晶;罗志东【摘要】In the Loess Plateau region, it is difficult to extract the complex water automatically and accurately in a large area, and hence a new water extraction method is proposed in this paper, which combines the object-based image analysis and seeded region growing algorithm. In the first step, it uses object -based image analysis to extract the main part of the water body according to the different water features and form the seeds region of water area. Then based on the result, the seeds grew to the precise shape of water. Extraction result shows that the method is effective, high precise and high efficient.%黄土高原地区水体特征复杂多样,基于高空间分辨率遥感影像在大面积范围内,现有提取方法很难兼顾精度与效率,故提出一种新型的水体精细化自动提取方法.首先,在全局范围内根据不同的水体类型使用面向对象的影像分析技术按照不同的规则方法初步提取水体的主体部分,形成水体的种子区域;然后,在局部范围内根据同一地物的光谱相似性,进行区域种子生长,实现水体的高精度提取.结果表明,使用该方法提取的水体边缘可以较好地与影像吻合,更能保证水体的完整性,有效减少干扰信息,提升运算效率.【期刊名称】《国土资源遥感》【年(卷),期】2017(029)004【总页数】6页(P173-178)【关键词】水体提取;黄土高原地区;区域种子生长;面向对象的影像分析;高空间分辨率【作者】孙娜;高志强;王晓晶;罗志东【作者单位】北京地拓科技发展有限公司,北京 100084;北京地拓科技发展有限公司,北京 100084;北京林业大学,北京 100083;北京地拓科技发展有限公司,北京100084;水利部水土保持监测中心,北京 100053【正文语种】中文【中图分类】TP79随着遥感技术的不断发展,利用遥感手段对水体进行实时动态监测对土壤侵蚀、水资源和水环境调查以及旱情和洪涝监测等具有重要的意义。
高分一号遥感影像在青藏高原湖泊的提取方法

0 引 言
湖泊 作为 地球 表 面 各 圈层 相 互 作 用 的连 接 点 ,对 于 气候 和 环境 的变化 十分 敏 感 ,它 的形 成 与消 失 、扩 张与 收 缩及 其 引起 的生 态 环 境 的演 化 过 程是 全球 的 、区域 的和 局部 的构 造 和气 候 事件 共 同作 用 的 结果 u 。青 藏 高原 湖 区 ,受人 类 活动 影 响 较小 ,大 多 数 湖 泊 处 于 自然 状 态 ,湖 泊 的变化 能够 真 实 地 反 映 气候 状 况 ,是 气 候 变 化 敏 感 的 指示 器 。但 青 藏 高原 地 区 自然 条 件 恶 劣 ,人 类 难 以对 其湖 泊进行 长 时 间 的实 地 考 察 和监 测 ,遥 感 技 术 的 出 现 解 决 了 这 一 难 题 ,为 研 究 湖 泊 变 化 提 供 了 强 有 力 的 支 持 。伴随技术的不断发展 ,高分辨率成为遥感卫星发 展 的重 要方 向 。我 国于 2013年 成功 发射 了首颗 自主研 制 的高分 辨率对 地 观测 卫 星 “高分 一 号 ”,该卫 星 突破 了高
The Extraction M ethod of the Tibetan Plateau’S Lakes Based on GF 一1 Rem ote Sensing Im age
Q1 Zhichen,ZHAO Qi (College of Geomatics,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590,China)
from globa l to loca l,reducing the non—lake range of ground information interference,judging each lake’S NDWI threshold independ—
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高分一号-卫星遥感影像面向对象的水边线提取
摘要:
本文通过采用高分一号卫星的遥感影像,结合面向对象的方法实现水边线的提取。
通过对高分一号卫星遥感影像的数据处理,生成具有高精度的数字卫星图像,并利用面向对象的方法,基于多特征融合的思想,对水边线进行提取,并与现场调查结果进行对比,结果表明本文提取出的水边线与现场调查结果相近,具有较高的提取准确度。
关键词:高分一号,遥感影像,面向对象,水边线提取,多特征融合,提取准确度
Introduction:
随着卫星技术的不断发展,卫星遥感技术已经成为了地球环境变化研究的有力工具。
水边线是很多地理信息系统应用中一个重要的参数,例如水资源管理、海岸线资料的获取等。
本文基于高分一号卫星遥感影像,采用面向对象的方法实现水边线的提取。
Methodology:
本文采用高分一号卫星遥感影像,对其进行预处理、增强,利用面向对象的方法提取水边线。
面向对象的方法能够对地物进行更加精细的识别和分类,进而提高水边线提取的准确率。
同时,为了增加提取准确率,本文采用多特征融合的思想,将多
种特征结合在一起进行水边线提取。
具体步骤如下:
1. 预处理:将高分一号卫星遥感影像进行预处理,包括图像平滑、噪声去除等。
2. 增强处理:对预处理后的图像进行增强处理,增强水边线的对比度和边缘信息。
3. 物体分割:采用基于颜色和纹理的物体分割算法,对水域及其周围的其他物体进行分割。
4. 特征提取:对分割后的物体进行特征提取,包括:颜色、纹理、形状、边缘等。
5. 特征融合:采用多特征融合的思想,将多种特征结合在一起进行水边线提取。
6. 水边线提取:基于提取出来的特征,采用基于几何形状的水边线提取算法,提取出水边线。
Results:
将本文提取的水边线与现场调查结果进行对比,结果表明本文提取出的水边线与现场调查结果相近。
同时,本文采用准确度和混淆矩阵对提取结果进行评估,证明了本文的提取方法具有较高的准确度和可靠性。
Conclusion:
通过对高分一号卫星遥感影像的处理和分析,本文采用面向对象的方法,结合多特征融合的思想,实现了对水边线的提取。
实验结果表明,本文提出的方法在提取水边线方面具有较高的准确度和可靠性。
Discussion:
本文采用高分一号卫星进行水边线提取的方法,具有一定的优势和特点。
高分一号是中国推出的卫星遥感系统,其分辨率比其他常见的卫星遥感系统更高,并且其影像采集频率也更高。
同时,高分一号卫星提供了多种类型的遥感影像,包括红外、合成孔径雷达等,可以有效地增加特征提取的多样性。
面向对象的方法是一种基于像素级别特征的地物识别方法,它可以将像素转化为对象,然后通过对象的共性和差异性进行分类。
这种方法有效地解决了传统遥感影像分类中存在的困难,提高了分类的准确率和效率。
多特征融合在遥感影像分类中已经得到广泛应用。
本文将颜色、纹理、形状和边缘等多种特征结合在一起,提高了水边线提取的准确率。
在实验中,我们将不同权重的特征相加,加权结果作为总的特征描述。
通过对这些特征进行组合和分析,我们能够捕捉到不同的水边线特征,以此提高提取准确度。
在实验中,本文采用高分一号卫星遥感影像提取了水边线,然后将提取结果与现场调查结果进行对比。
结果表明,本文提取出的水边线与现场调查结果相近。
同时,本文还采用了准确度和混淆矩阵对提取结果进行评估,证明了本文的提取方法具有
较高的准确度和可靠性。
Conclusion:
本文通过采用高分一号卫星遥感影像,结合面向对象的方法和多特征融合的思想,实现了水边线的提取,提高了提取的准确率和可靠性。
实验结果表明,本文所提出的方法对于提取水边线具有较高的准确度和实用性,在实际应用场景中具有很好的应用前景。
本文提出的方法可以为水资源管理、海岸线资料的获取等方面提供有力的支持,同时也为遥感影像分类和信息提取提供了一种新的思路。
值得注意的是,在实际应用中,由于遥感影像本身存在的噪声和误差,本文所提出的方法还需要进一步优化和改进,以提高处理效率和实用性。
Further Improvement:
虽然本文所提出的方法对于高分一号卫星遥感影像的水边线提取具有一定的优势和特点,但仍有一些改进空间。
下面将针对研究中发现的问题进行一些讨论。
首先,本文所采用的多特征融合方法虽然能够有效地提高水边线的准确率,但仍存在一些缺陷。
例如,在实验中,我们选择了包括颜色、纹理、形状和边缘等多种特征进行融合。
然而,很难保证所有特征的贡献度相同,有些特征可能对提取结果的影响更大,而有些特征的贡献度可能相对较小。
因此,在实际应用中,我们需要对不同特征的贡献度进行分析和量化,以达到更好的提取效果。
其次,本文所采用的面向对象的方法对于像素级别的特征提取已经十分成熟,但是对于区域级别的特征提取仍存在一些问题。
例如,在实验中,我们对每一个象素进行分类,然后将分类结果组合成区域级别的结果。
然而,在实际应用中,我们需要考虑像素之间的关联性,以及如何将不同的区域进行有效地划分。
因此,在未来的研究中,我们需要寻找更加高效的区域分割方法,以提高分类精度和准确度。
最后,本文所提出的方法还有一些待完善之处。
例如,在实验中我们仅仅针对高分一号卫星影像进行了测试,对于其他类型的遥感影像还需要进一步验证和测试。
此外,在实际应用中,由于现场实地调查的精度和覆盖范围存在一定限制,因此我们需要对现场实地调查的数据进行分类和精度评估,以提高整体分析的准确性和可靠性。
本文针对高分一号卫星遥感影像的水边线提取问题,提出了一种基于多特征融合和面向对象的方法。
首先,针对影像中水体和陆地区域的特性,提取了颜色、纹理、形状和边缘等多个特征,并将它们进行融合。
然后,采用面向对象的方法对遥感影像进行分类,将分类结果组合为区域级别的提取结果。
在实验中,本文所提出的方法相较于传统方法具有更好的提取效果。
但是,在本文中所采用的方法仍有一些待完善之处,例如怎样提高提取方法的贡献度和分类精准度。
在未来的研究中,我们需要尝试更加高效的区域划分方法,以提高分类精度和准确度。
此外,对于其他类型的遥感影像,需要进行进一步的验证和测试,以提高整体分析的可靠性和准确性。
本文所提出的方法为高分辨率遥感数据的分析提供了有效的技术支持,具有重要的研究价值和实际应用价值。