基于多光譜海洋遙感圖像的地物分離方法研究.pdf

1、海洋遙感技術(shù)作為實時觀測海洋數(shù)據(jù)的有效手段，在航海導(dǎo)航、船舶定位和海洋立體監(jiān)測等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。尤其是在航海導(dǎo)航領(lǐng)域，應(yīng)用遙感衛(wèi)星具有的覆蓋范圍廣、工作時效性高的特點(diǎn)，利用其獲取的大面積、同步海域遙感圖像進(jìn)行航海導(dǎo)航和船舶蔽障，可極大提高航海導(dǎo)航的時效性和精確度。然而海洋遙感圖像中包含的地物種類繁多，如何精確的識別地物，尤其是將陸地、島礁與海水有效的分離，是應(yīng)用遙感圖像進(jìn)行航海導(dǎo)航和海洋數(shù)據(jù)監(jiān)測和處理的前提。
　　 本文以

2、多光譜遙感圖像為研究對象，從圖像分割的邊緣不連續(xù)性和區(qū)域的相似性兩個基本特性出發(fā)，開展地物分離方法的研究。在充分利用遙感圖像多光譜特性的前提下，提出一種基于改進(jìn)特征指數(shù)的水陸分離算法，并通過仿真實驗驗證了該算法具有較好的地物分離效果。
　　 首先，針對不同地物特點(diǎn)，對遙感圖像的多光譜特性做了分析，選取Worldview-2遙感圖像作為本文的實驗研究數(shù)據(jù)。為滿足遙感數(shù)據(jù)分析和處理的精度要求，對遙感圖像做了必要的預(yù)處理分析。預(yù)處理工

3、作包括輻射校正和幾何校正，其中輻射校正又包括輻射定標(biāo)和大氣校正。
　　 其次，針對多光譜遙感圖像存在的波段信息重疊和冗余問題，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)主成分變換對遙感圖像進(jìn)行主成分分析，提取有效波段作為地物分離的實驗數(shù)據(jù)。同時考慮到遙感圖像中噪聲對地物邊緣的影響，采用分段線性拉伸算法對有效波段進(jìn)行邊緣增強(qiáng)。
　　 再次，深入研究遙感圖像地物分離算法。從邊緣算子的角度研究基于邊緣梯度算子和二階導(dǎo)數(shù)算子的島礁提取算法，通過邊緣檢測、邊緣疊加

4、和后續(xù)精處理實現(xiàn)島礁的提取。針對區(qū)域的相似性，提出了基于改進(jìn)特征指數(shù)的水陸分離算法，該算法首先對圖像的改進(jìn)特征指數(shù)進(jìn)行分析，增強(qiáng)了水體與非水體地物之間的輻射差異，同時采用最大類間方差法進(jìn)行自適應(yīng)閾值水陸分割，經(jīng)過邊界融合和精處理得到最終的水陸分離結(jié)果。
　　 最后，采用多組仿真數(shù)據(jù)和真實的多光譜圖像進(jìn)行對比分析，對本文提出的基于改進(jìn)特征指數(shù)的水陸分離算法進(jìn)行驗證，實驗結(jié)果表明本文提出的算法在地物分離效果上要優(yōu)于基于邊緣的島礁提取