多时相耕地覆盖提取和变化分析：一种结合遥感和空间统计的时空上下文方法   总被引：1，自引：0，他引：1  

习文强  杜世宏  杜守基 《地球信息科学学报》2022,24(2):310-325

基于多时相影像的耕地提取和变化分析是有效管理和保护耕地资源的重要手段。然而就多时相耕地的分类提取而言,现有方法对于多时相影像中地物的时空特征表达和时空上下文关系建模存在着局限性,导致耕地的提取精度不佳;其次,对于耕地的变化分析,现有方法往往只关注基于行政单元的耕地面积统计变化,而对耕地变化在空间上的相关性分布特点考虑较少。因此,本文首先提出了一种时空上下文分类方法,综合表达和利用多时相影像中地物的光谱、纹理和空间等特征,建模时空维度上地物间在特征和语义上的上下文关系,来提高耕地覆盖分类的精度;其次,基于耕地覆盖的提取结果,在规则格网和行政区划单元上,采用GIS空间统计方法分析耕地变化的空间相关性特点;最后,以北京市顺义区为例,以2015—2019年的多时相Sentinel-2影像为数据源对本文方法进行验证。结果表明,与常见的2种多时相影像分类方法相比,本文方法在多时相耕地分类上精度最高,平均用户精度和制图精度分别达到91.21%和90.53%,所有类别的总体精度为90.79%。这表明本文方法能精确提取多时相耕地覆盖信息。通过对耕地变化的空间分布特点进行分析,发现2015—2019年顺义区耕地变化存在区域聚集现象,主要呈现为集中减少特点,其中赵全营镇、高丽营镇、木林镇和杨镇地区耕地的聚集性减少较为明显,说明这些地区的耕地侵占和减少问题比较严重。  相似文献   

融合LiDAR点云与正射影像的建筑物图割优化提取方法     

杜守基  邹峥嵘  张云生  何雪  王竞雪 《测绘学报》2018,47(4):519-527

提出一种基于图割算法的建筑物LiDAR点云与正射影像融合提取方法。首先,利用LiDAR点云计算3个几何特征：平整度、法向量分布和高程纹理一致性。同时利用航空正射影像计算颜色特征——归一化植被指数（NDVI）。然后将两类特征联合构建能量函数数据项,综合数字表面模型（DSM）和NDVI构建平滑项,采用图割算法优化得到初始的建筑物区域。最后利用初始建筑物边缘一定范围内的正射影像颜色信息,采用前后景分割的思想进一步优化建筑物边缘。应用ISPRS Vaihingen测试数据进行试验,结果表明本文方法具有较高的建筑物提取精度。  相似文献   

基于图割算法的摄影测量点云面向对象分类方法     

郑特  邹峥嵘  张云生  杜守基  何雪 《测绘工程》2018,(3):16-19

针对摄影测量点云分类问题,提出一种基于图割算法的面向对象分类方法。由于摄影测量点云质量相对较差,文中首先基于区域增长分割思想,提出一种新的点云体素生成方法,将摄影测量点云聚为不同的对象;然后将不同的对象作为节点,将分类问题建模为一个多标记问题,引入图割算法优化获取邻域内平滑一致的分类结果。利用两组摄影测量点云数据进行实验,正确率分别为87.3%和88.7%,比基于单点的分类方法分别提高2%和2.6%。  相似文献   

融合多源空间数据的城镇人口分布估算     

朱守杰  杜世宏  李军  商硕硕  杜守基 《地球信息科学学报》2020,22(8):1607-1616

精细尺度的城镇人口空间分布是分析人类-资源-环境相互关系的重要指标。本文提出了一种融合地理空间大数据和高分辨率遥感数据估计精细尺度城镇人口分布的方法。通过对比各指标与人口相关性,选取R2>0.7的建筑面积、到道路距离、夜间灯光强度、商服中心、EAHSI指数、幼儿园、公园、小学、加油站、医院、公交车站、长途汽车站作为影响人口分布的变量因子。结合城市功能区数据确定人口分布区域,利用随机森林模型对宁波市2018年人口数据进行了500 m格网空间化,从而得出宁波市城镇人口空间分布图。最后,基于随机森林模型的变量因子重要性分析宁波市人口空间分布的影响因素。研究结果表明,本文所提出的城镇人口分布模型在街道尺度的估算精度为81.2%,平均相对误差MRE为0.29、RMSE为3279.89;网格级别的MRE为17.16,RMSE为1149.9,因此模型能精确地反演城镇内部街道人口分布信息。通过对变量因子重要性进行比较,发现建筑面积重要性约为0.22,对宁波市人口估算影响最大;到道路的距离、夜间灯光强度、商服中心、EAHSI（Elevation-Adjusted Human Settlement Index）、幼儿园、公园对宁波市人口估算具有重要作用。本文在格网级别进行的人口分布精度验证对于研究城市精细人口分布具有重大意义。  相似文献   

航空倾斜摄影系统多相机姿态安装误差检校     

冯雁飞  张云生  杜守基 《测绘工程》2016,25(8):45-52

针对航空倾斜摄影系统多相机间相对关系的姿态误差,提出一种利用下视影像密集匹配点云约束的联合平差多相机姿态安装误差检校方法。文中方法以共线方程为基础,通过联立倾斜立体像对连接点、下视影像密集匹配点云数据提供的高程约束虚拟观测值,采用非线性最小二乘SQPM算法求解倾斜影像的外方位元素改正数,从而解算下视相机与倾斜相机间的姿态安装误差。为了保证连接点可靠性,提高虚拟观测值的有效性,采用下视影像密集匹配的点云约束倾斜影像立体连接点匹配和分布优化过程。利用SWDC-5倾斜摄影系统获取的数据进行实验,通过原始姿态检校参数将下视影像生成的密集点云投影至倾斜立体影像上,在像方有22个像素左右的误差,采用文中方法检校后,像方误差减少到0.29个像素。  相似文献   

面向对象的倾斜摄影测量点云分类方法     

何雪  邹峥嵘  张云生  杜守基  郑特 《国土资源遥感》2018,(2)

随着影像密集匹配方法的发展,目前可以从多视倾斜航空影像获得大量类比于激光扫描数据密度甚至精度的点云,但获取结果以着色的点云为主,缺乏分类信息。针对此问题,提出了一种面向对象的倾斜摄影测量点云分类方法。首先,计算单点特征向量;然后,利用SLIC(simple linear iterative clustering)算法将点云对应的影像分割成超像素,再根据点云和影像间的关系,将点云聚类成超体素对象,并计算每个对象的特征向量;在此基础上,采用随机森林算法对超体素进行分类;最后,根据语义信息对分类结果进行后处理获得最终的点云分类结果。2组典型实验数据结果表明,总体分类精度分别达到91.2%和88.1%,比基于单点的分类方法分别提高了2.3%和8.2%。  相似文献   

一种三维实景模型单体建筑物提取方法     

赖伟斌  张云生  杜守基  邹峥嵘  王伟玺  李晓明 《测绘与空间地理信息》2018,(4):30-32,36

倾斜航摄仪的发展提高了三维实景模型生产的自动化程度,降低了生产成本。但目前软件自动生成的"一张皮"数据难以挂接GIS属性数据,因此有必要从三维实景模型中提取单体建筑物。针对此目的,本文提出了一种结合几何、纹理及语义信息的提取方法。首先利用几何、颜色以及语义信息将实景模型的三角面片分为地面、植被、建筑物立面和建筑物屋顶4类,然后通过组合验证建筑物立面和屋顶形成单体建筑物。采用"街景工厂"生产的2组三维实景模型数据进行实验,提取结果完整度大于90%,正确率高于93%。实验表明:本文方法能自动从三维实景模型数据中提取单体建筑物,可为后续的属性数据挂接提供基础。  相似文献