本技術適用于地理信息系統制圖領域,具體說是一種三維可視化遙感影像地表分類模型的制作方法。
背景技術:
隨著數字城市、數字國土和數字地球等一系列地理信息系統的實施與發展,遙感圖像以其所含的豐富信息量和直觀的表達,為人類從多視角與多尺度認識地球提供新的方法與新手段,Landsat TM影像具較高空間分辨率、波譜分辨率、極為豐富的信息量和較高定位精度,能滿足有關農、林、水、土、地質、地理、測繪、區域規劃、環境監測等專題分析和編制1∶10萬或更大比例尺專題圖,修測中小比例尺地圖的要求。但傳統的遙感影像圖,在目視判讀中多造成錯覺,特別是沒有遙感背景知識的人往往把河流看成山脊、把山脊看成河流,應用起來給人們造成很大的麻煩。而以數字高程模型(DEM)為高程的三維遙感影像雖有很大的優越性,但在描述二維信息方面很不方便。
技術實現要素:
針對現有的缺陷或不足,本發明提供了一種三維可視化遙感影像地表分類模型的制作方法,其特征在于,包括下列步驟:
步驟1,選定研究區域,獲取覆蓋所述研究區域的遙感影像數據;
步驟2,對所述遙感影像進行預處理,獲得預處理后的遙感圖像;
步驟3,進行地表覆蓋分類信息的計算機自動提取,生成自動分類的地表分類圖;
步驟4,獲取覆蓋所述研究區域的數字高程模型DEM數據;
步驟5,結合數字高程模型DEM,對所述地表分類圖進行人工修正;
步驟6,采用DEM數據融合處理技術,將所述DEM數據與地表分類圖數據進行融合處理,生成三維可視化遙感影像地表分類模型;
優選地,其中,所述步驟1,獲取的遙感影像數據為T M影像。
優選地,其中,所述步驟2,對所述遙感影像進行預處理包括:幾何校正、圖像增強、圖像鑲嵌。
優選地,其中,所述步驟3,對遙感圖像進行地表覆蓋分類信息的計算機自動提取,具體為:
步驟3-1,針對研究區域范圍,設置分割尺度,對所述遙感影像進行影像分割,得到多個待分類區域;
步驟3-2,提取各待分類區域的光譜、形狀、紋理特征信息;
步驟3-3,采集所述遙感影像中所具有的全部地表類型作為影像分類的依據,將每一類型的樣本采集數據輸入到分割矢量結果中,并對樣本點所在區域的屬性進行屬性標注;
步驟3-4,選擇分類算法和相應參數,執行遙感影像的地表自動分類。
優選地,其中,所述步驟3-1,所述分割尺度的確定根據地形的復雜程度來確定的,影像分割的尺度決定著分割的圖斑的細化程度,分割尺度越小則圖斑分割得越精細,在地形相對單一的地域采用的大分割尺度,反之則設置小的分割尺度。
優選地,其中,所述步驟3-4,采用的分類算法為:針對每個分割后的待分類區域i,分別求取其與各已知地表類型的樣本區域j之間的相關性C,全部地表類型為n類,其中,
其中,Xi為待分類區域i的光譜特征值,為待分類區域i的光譜特征平均值,Xj為樣本區域j的光譜特征值,為樣本區域j的光譜特征平均值,Si為待分類區域i的像素面積,Sj為樣本區域j的像素面積,a為調節參數。
對于每一個待分類區域i,分別計算得到其與n個類型的樣本區域j之間的n個相關性數值,選取所述n個相關性數值中數值最大且大于0的相關性所對應地表類型,將該待分類區域i歸類于所述地表類型;如果其所有n個相關性數值都小于0,則把該待分類區域i設置為未知分類。
對于每一個待分類區域i,分別計算得到其與n個類型的樣本區域j之間的n個相關性數值,選取所述n個相關性數值中數值最大且大于0的相關性所對應地表類型,將該待分類區域i歸類于所述地表類型;如果其所有n個相關性數值都小于0,則把該待分類區域i設置為未知分類。
優選地,其中,所述步驟3-2,所述光譜特征包括亮度、飽和度或色調,所述形狀特征包括協方差、像素面積、周長、長寬比、寬度、高度和密度。
優選地,其中,所述步驟5,結合數字高程模型DEM,對所述地表分類圖進行人工修正,具體包括:參考DEM中的地表高程信息以及遙感影像中地表形狀、紋理特征,對未知分類的待分類區域進行人工地表分類,并對計算機自動分類的地表分類進行進一步的人工修正,修正操作包括:修改分類屬性,剔除小圖斑,修改圖斑邊界,合并相鄰同屬性的圖斑等。
本發明將平面遙感圖像與DEM相結合,高精度多源數據融合,在建立的地表分類識別與判讀專家參與下,基于精確的分類識別方法,建立三維可視化遙感影像地表分類模型,實現快速精準分類及達到三維可視化的效果。
附圖說明
圖1本發明所提出的方法流程圖。
具體實施方式
為了更好地理解本發明,下面結合附圖參考實施例的描述,對本發明的方法進行進一步的說明。
為了全面理解本發明,在以下詳細描述中提到了眾多具體細節。但是本領域技術人員應該理解,本發明可以無需這些具體細節而實現。在實施例中,不詳細描述公知的方法、過程、組件,以免不必要地使實施例繁瑣。
參見圖1所示,本發明的一種三維可視化遙感影像地表分類模型的制作方法,其特征在于,包括下列步驟:
步驟1,選定研究區域,獲取覆蓋所述研究區域的遙感影像數據;
步驟2,對所述遙感影像進行預處理,獲得預處理后的遙感圖像;
步驟3,進行地表覆蓋分類信息的計算機自動提取,生成自動分類的地表分類圖;
步驟4,獲取覆蓋所述研究區域的數字高程模型DEM數據;
步驟5,結合數字高程模型DEM,對所述地表分類圖進行人工修正;
步驟6,采用DEM數據融合處理技術,將所述DEM數據與地表分類圖數據進行融合處理,生成三維可視化遙感影像地表分類模型;
優選地,其中,所述步驟1,獲取的遙感影像數據為T M影像。
優選地,其中,所述步驟2,對所述遙感影像進行預處理包括:幾何校正、圖像增強、圖像鑲嵌。
優選地,其中,所述步驟3,對遙感圖像進行地表覆蓋分類信息的計算機自動提取,具體為:
步驟3-1,針對研究區域范圍,設置分割尺度,對所述遙感影像進行影像分割,得到多個待分類區域;
步驟3-2,提取各待分類區域的光譜、形狀、紋理特征信息;
步驟3-3,采集所述遙感影像中所具有的全部地表類型作為影像分類的依據,將每一類型的樣本采集數據輸入到分割矢量結果中,并對樣本點所在區域的屬性進行屬性標注;
步驟3-4,選擇分類算法和相應參數,執行遙感影像的地表自動分類。
優選地,其中,所述步驟3-1,所述分割尺度的確定根據地形的復雜程度來確定的,影像分割的尺度決定著分割的圖斑的細化程度,分割尺度越小則圖斑分割得越精細,在地形相對單一的地域采用的大分割尺度,反之則設置小的分割尺度。
優選地,其中,所述步驟3-4,采用的分類算法為:針對每個分割后的待分類區域i,分別求取其與各已知地表類型的樣本區域j之間的相關性C,全部地表類型為n類,其中,
其中,Xi為待分類區域i的光譜特征值,為待分類區域i的光譜特征平均值,Xj為樣本區域j的光譜特征值,為樣本區域j的光譜特征平均值,Si為待分類區域i的像素面積,Sj為樣本區域j的像素面積,a為調節參數。
對于每一個待分類區域i,分別計算得到其與n個類型的樣本區域j之間的n個相關性數值,選取所述n個相關性數值中數值最大且大于0的相關性所對應地表類型,將該待分類區域i歸類于所述地表類型;如果其所有n個相關性數值都小于0,則把該待分類區域i設置為未知分類。
對于每一個待分類區域i,分別計算得到其與n個類型的樣本區域j之間的n個相關性數值,選取所述n個相關性數值中數值最大且大于0的相關性所對應地表類型,將該待分類區域i歸類于所述地表類型;如果其所有n個相關性數值都小于0,則把該待分類區域i設置為未知分類。
優選地,其中,所述步驟3-2,所述光譜特征包括亮度、飽和度或色調,所述形狀特征包括協方差、像素面積、周長、長寬比、寬度、高度和密度。
優選地,其中,所述步驟5,結合數字高程模型DEM,對所述地表分類圖進行人工修正,具體包括:參考DEM中的地表高程信息以及遙感影像中地表形狀、紋理特征,對未知分類的待分類區域進行人工地表分類,并對計算機自動分類的地表分類進行進一步的人工修正,修正操作包括:修改分類屬性,剔除小圖斑,修改圖斑邊界,合并相鄰同屬性的圖斑等。
可見,本發明將平面遙感圖像與DEM相結合,高精度多源數據融合,在建立的地表分類識別與判讀專家參與下,基于精確的分類識別方法,建立三維可視化遙感影像地表分類模型,實現快速精準分類及達到三維可視化的效果。
這里只說明了本發明的優選實施例,但其意并非限制本發明的范圍、適用性和配置。相反,對實施例的詳細說明可使本領域技術人員得以實施。應能理解,在不偏離所附權利要求書確定的本發明精神和范圍情況下,可對一些細節做適當變更和修改。