基于高分遙感影像的災害目標自動分類技術(shù)研究.pdf

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3、倍？夢＇？嗔義Ｉ－：．：：Ｖ．．．廷茍域＾譲Ｗ；完扛ＶＩ；ｉ分類號密級中國地質(zhì)大學（北京）碩士學位論文基于高分遙感影像的災害目標自動分類技術(shù)研究學號：2004130029研究生：程希萌專業(yè)：地圖制圖學與地理信息工程研究方向：空間數(shù)據(jù)分布式計算理論與技術(shù)指導教師：邢廷炎副教授，沈占鋒研究員2016年5月ADissertationSubmittedtoChinaUniversityofGeosciencesforMasterDegreeTHESTUDYOFDISASTERTARGETA

4、UTOMATICCLASSIFICATIONBASEDONHIGH-RESOLUTIONREMOTESENSINGIMAGESMasterCandidate:ChengXimengMajor:CartographyandGeographicInformationEngineeringStudyOrientation:SpatialDataDistributedComputationTheoryandTechnologyDissertationSupervisor:Prof.XingTingyanProf.ShenZhanfeng

5、ChinaUniversityofGeosciences(Beijing)II摘要我國幅員遼闊，是自然災害多發(fā)國家，災害的發(fā)生給國家和人民造成了重大損失。遙感技術(shù)能夠?qū)膮^(qū)進行大面積同步觀測，所得數(shù)據(jù)客觀真實且具有時效性，可以很好的應用到災情評估及災后救援過程中。在災后通過遙感影像分類技術(shù)快速提取災害目標，并對救援工作進行指導，將有效提高救援效率，減少人員傷亡及財產(chǎn)損失。利用傳統(tǒng)的目視解譯方式進行影像分類，其解譯速度較慢，不能滿足災害發(fā)生后快速獲得分類信息產(chǎn)品的需求。隨著科技的發(fā)展，越來越多具有高空間分辨率和高時間分辨率的遙感影

6、像可供應用，結(jié)合災情評估應用需求，本研究基于高分辨率影像數(shù)據(jù)，以災害目標特征庫為基礎(chǔ)，實現(xiàn)災害目標自動分類，最終為災情快速評估應用服務。本文的研究內(nèi)容主要包括：（1）災害目標特征庫的研究。基于不同自然災害特點以及災情評估應用需求，建立了自然災害分類體系（地物分類類別），并依此設(shè)計了面向災情評估應用的災害目標特征庫，以便有效存儲歷史災害信息，使其可以作為先驗知識更好的服務于災情評估及災后救援過程。詳細論述了災害目標特征庫的總體框架以及具體的物理結(jié)構(gòu)，同時分析研究了特征信息的提取過程。（2）樣本自動選擇算法的研究。基于災害目標特征庫

7、結(jié)構(gòu)，提出了一種樣本自動選擇算法，其包含樣本初選及樣本修正兩個環(huán)節(jié)。詳細研究了算法的實現(xiàn)流程，并對時空臨近規(guī)則以及遙感影像變化檢測技術(shù)、地物波譜特征等進行分析，同時通過實驗對樣本自動選擇算法進行了驗證，證明其可以有效提高分類效率。（3）特征優(yōu)選及分類算法的研究。在實現(xiàn)樣本自動選擇的基礎(chǔ)上，重點對mRMR特征優(yōu)選算法進行研究，結(jié)合mRMR算法的基本原理，采用3種計算方法實現(xiàn)mRMR特征優(yōu)選流程，并利用C5.0決策樹及K近鄰兩種監(jiān)督分類算法基于特征優(yōu)選結(jié)果進行影像分類實驗，同時將主成分分析方法與mRMR特征優(yōu)選算法進行對比。通過實驗

8、證明了mRMR算法對影像分類過程的優(yōu)化效果。（4）災情快速評估模型的建立與應用示范。基于論文對災害目標自動分類技術(shù)的研究分析，在文章的最后以地震災害為例進行災情評估應用示范。結(jié)合地震災害的特點，研究并建立了地震災情快速評估模型，同時利用云南魯?shù)榈卣馂暮鬅o人機影像