面向对象的高分辨率遥感影像土地覆盖信息提取

第33卷增刊2008

年10月

测绘科学

ScienceofSurveyingandMapping

Vol 33SupplOct 2008

面向对象的高分辨率遥感影像土地覆盖信息提取

王文宇,李 静

( 北京建筑工程学院,北京 100044; 北京东方道尔科技有限公司,北京 100032)

!摘 要 利用高分辨率影象提取土地覆盖信息的关键技术在于如何利用丰富的纹理信息来弥补光谱信息的不足。

面向对象的图像分类技术改变了传统的面向像素的分类技术:(1)用来解译图像的信息并不在单个像元中,而是在图像对象和其相互关系中;采用多分辨率对象分割方法生成图像对象,提高了分类信息的信噪比;基于对象的分类技术不同于纯粹的光谱信息分类,图像对象还包含了许多的可用于分类的一些其他特征:形状、纹理、相互关系、上下关系等信息。面向对象的土地覆盖分类结果与传统分类方法相比,其特征提取算子更加地适合于几何信息和结构信息丰富的高分辨率图像的自动识别分类。!关键词 高分辨率遥感图像;图像分类;面向对象

!中图分类号 TP79 !文献标识码 A !文章编号 1009 2307(2008) 0196 02DOI:10 3771/j issn 1009 2307 2008 07 078

1 引言

随着高分辨率卫星遥感系统(空间分辨率优于5m,特别是1m左右)投入商业运行,实时、高精度、可靠的遥感数据越来越受到重视。现代高分辨率的卫星图像实际上已超过了许多航空像片的分辨率,如比例尺为1#10000的航空像片的分辨率大约为2m左右,而0 61m分辨率的Quick Bird图像大约相于比例尺在1#5000左右的航空像片,随着卫星图像分辨率进一步提高,遥感图像上不仅能显示出大的地形地貌,还能清楚地反映出地物的细部特征,在这种图像上进行小斑区划和面积求算可以高精度地满足生产要求[1]。高分辨率图像的光谱分辨率并不高,往往其几何纹理信息丰富,图像上地物景观的结构、形状、纹理和细节等信息都非常突出。

近些年来,面向对象的分类方法成为一种主要的地面分类的方法,在分类时不能仅依靠其光谱特征,更多的是要利用其几何信息和结构信息[2]。专业高分辨率遥感影像分类软件eCognition是基于影像空间和波谱两方面信息的信息提取,采用全新的面向对象的图像分类技术来进行影像的分类和信息提取,是直接面向高分辨率影像和雷达影像的分类处理。高分辨率影像的出现和分类技术方法的改进,为城市中土地覆盖现状分析开辟了新的道路。本文以高分辨率遥感影像数据为基础,设计分类算法,提高城市土地覆盖信息提取的自动化水平。

2 方法

一般来说,面向对象的分类技术包括二个主要的步骤:图像分割和图像分类。图像分割后影像的最小单元不再是单个的像素,而是一个个对象。从二维的图像信息阵列中恢复出图像所反映的景观场景中的目标地物的空间形状及组合方式。后续的图像分类技术基于图像对象进行。图像

作者简介:王文宇(1974 ),女,江苏盐城人,博士,讲师,研究方向为环境遥感与地学分析。E mai:lwangwenyu@bucea edu cn收稿日期:2008 08 20

基金项目:2008年北京市教委科技计划项目(KM200810016004)

对象是一系列的相似的图形区域,以一种独特的形式简单地反映了影像包含的信息(形状、纹理、颜色等)。2 1 图像分割

对象的适度分割是精确分类的基础。多分辨率对象分割方法生成图像对象,多分辨率对象分割将一幅图像中形成鲜明对照的相邻的区域独立开来,即使这些区域有某种纹理或噪声。多分辨率对象分割方法生成的一个项目能包含一个有不同分辨率不同的对象分割水平的分类网络,这些类的结构同时代表了不同尺度图像信息。影像的对象可被分成详细的子类组成。不同对象分割可以被用于构造一个分等级的图像对象。分等级分类中的每一层次是通过一个分割过程产生的,这种分等级的结构显示了在不同分辨率影像的信息,更细的对象是比较模糊对象的子类,因此,每个对象都能知道其纹理、邻域和子对象,在这种分等级的分类结构上进行分类,可以确定对像之间的上下文关系与等级关系。可见,图像对象与单个的像元用于分类的特征相比,提高了分类信息的信噪比,即多数的外加的信息的独立性使得分类更加精确。2 2 图像分类

图像分类是一种常用的图像解译技术,将像元根据某种条件划分为不同的类别。该技术广泛地用于各个领域和各种应用。传统的图像分类技术是基于不同地物的光谱特征。由于受到 同物异谱%和 异物同谱%现象的存在,使得在具体应用时受到限制。

通过定义图像对象波谱和空间的多种特征并指定不同权重,建立分类标准,然后对影像分类。分类时先在大尺度上分出 父类%,再根据实际需要对感兴趣的地物在小尺度上定义特征,分出 子类%。图像分类的方法有很多,其中监督分类也是融合了多种算法。值得一提的是,运用模糊最近邻分类器来更加简单快速地分类,允许用户通过模糊的规则明确地表达分类要求。采用模糊分类法,对类进行描述可用不确定性。更便于用户根据实际情况进行调整,其分类结果更能表达了关于世界的不确定的人类知识,并产生与人类语言、思考和想法更接近的分类结果。

3 实验

本研究选取北京朝阳公园内部为试验区,朝阳公园是北京市最大的公园,面积320公顷,其中水系67公顷,陆地253公顷,公园内部及周边地区 …… 此处隐藏：3675字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……