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近年来,高分辨率遥感影像在人类日常生活中扮演了越来越重要的角色,它们的重要特点之一是细节信息极为丰富。从高分辨率遥感图像中提取建筑物高度成为遥感信息提取的一个重要内容。发展快速、高效的建筑物高度信息提取方法对于促进高分辨率遥感图像在城市规划与管理、城市生态环境评价等方面的应用具有重要的意义。
论文针对从高分辨率遥感影像中提取建筑物信息的几个关键技术问题——阴影信息提取、建筑物高度计算模型等开展研究,以期利用高分辨率遥感图像的阴影实现建筑物高度信息的快速、高精度提取。论文主要工作和创新点如下:
(1)总结了从遥感影像中提取建筑物高度信息的研究进展,具体包括建筑物分布信息的提取方法、建筑物阴影的检测方法以及建筑物高度计算方法。
(2)开展了遥感影像建筑物阴影提取方法研究。阴影提取的好坏直接影响建筑物高度信息的提取精度,论文将区域生长算法用于遥感影像建筑物阴影提取。区域生长算法以往被用于提取图像中连续区域的部分,如对遥感影像中云阴影的提取。论文将区域生长方法进一步引入到对建筑物阴影的提取上来,通过实验证明了其可行性,阴影长度提取的准确度可达到94%。
(3)遥感影像中建筑物的高度计算模型的比较研究。现有的建筑物高度计算模型有简单剖面模型、简单几何模型、统计模型、几何位置模型、精准计算模型、建筑物高度估计模型等,论文对已有的模型进行了比较和分析,指出各个模型的优缺点,认为在建筑物方位角接近0且阴影无重叠,无论是否存在本影的情况下精准计算模型是最优模型。
(4)不同成像条件下遥感影像的建筑物高度计算模型适应性研究。用精准计算模型计算不同成像条件下的遥感影像建筑物的高度,分析得出该模型虽然在各种条件下的计算精度相对最优,但是自身存在弊端,因为精准计算模型中要用到建筑物的方位角,如果方位角获取不精准将会影响模型精度,本文实验中所用QuickBird数据在太阳与卫星位于建筑物异侧时存在建筑物的本影,这时对精准计算模型的计算精度影响也较大。