论文总字数：21097字

摘 要

遥感影像的道路信息提取是构建及更新地理空间数据库的一个重要组成部分。针对高空间分辨率遥感影像丰富的地物细节信息和突出的结构、纹理信息的特点,采用一种面向对象技术,实现了高分辨率影像道路信息提取。

本论文是以南京工业大学江浦校区遥感影像图为例，以易康软件为平台，基于面向对象方法，提取出高分辨率影像道路图，然后与目视解译提取出的道路分类图进行精度评价。同时以MATLAB软件为平台通过canny算子、sobel梯度的图像锐化以及拉普拉斯模板的滤波这3种方法分别提取出道路。通过分析，我们比较完整的提取出实验区的主要道路以及其他地物，结果完整，可利用性高。

关键字：几何纠正 图像剪切 影像分割 面向对象 道路提取

Research on the method of extracting the road by high-resolution image

Abstract

The extraction of road information from remote sensing image is an important part of building and updating the database of GIS.According to the characteristics of rich details of the ground objects information,prominent structure and texture information from the high spatial resolution remote sensing image,using a kind of oriented object technology and to achieve a high resolution image road information extraction.

Taking remote sensing image of Nanjing Tech university as an example,this thesis is to ecognition software as as a platform and based on object-oriented method to extract road map of high resolution image,and then compared to visual interpretation chart to finish the work of accuracy assessment.At the same time,the road is extracted from the three methods of matlab,canny operator,sobel operator and laplacian operator.Through the analysis,the main road and other features of the experimental area are extracted completely and results are complete and can be used for the high.

Key word:Geometric correction; Image shear; Image segmentation; Face object; Road extraction

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1 课题研究目的、意义 1

1.2 国内外动态 1

1.3 总结问题 3

1.4 研究的内容 4

1.5解决的问题 4

1.6研究的技术路线 4

第二章 理论与技术方法原理 5

2.1道路提取的方法以及原理 5

2.1.1提取原理 5

2.1.2提取方法 5

2.2遥感分类 6

2.2.1遥感分类原理 6

2.2.2遥感分类方法 6

2.3面对对象的道路提取 7

2.3.1QuickBird影像道路提取 7

2.3.2高空间分辨率遥感影像道路提取 7

2.3.3基于Hough变换的高分辨率遥感影像城市直线道路提取 8

2.3.4阈值分割 9

2.4基于MATLAB的形态学方法提取道路 9

第三章 研究的区域和数据 11

3.1研究区域概况 11

3.2基础数据 11

3.3几何纠正 12

3.4图像裁剪 14

第四章 道路提取 16

4.1目视解译 16

4.1.1解译标志 16

4.1.2分类过程 16

4.1.3分类结果 19

4.2面向对象自动提取 19

4.3 Matlab提取道路 26

第五章 结论与展望 31

5.1论文的研究成果 31

5.2存在的问题 31

5.3需要进一步研究的问题 31

参考文献 33

致 谢 35

第一章 绪论

1.1 课题研究目的、意义

遥感是一门综合性的观测地物的技术,因为通过遥感技术获取的影像具有信息量大、覆盖地表范围广等其他特点,因而被广泛应用于经济发展的诸多领域。随着航空航天技术以及通信技术等一些相关领域的技术发展，新的一代具有高空间分辨率的传感器相继出现，使得全天候、大面积的获得地球表面信息成为可能，遥感技术逐渐应用于人类生活以及社会发展中。

随着遥感航天技术的不断发展,各种卫星系统以及航天飞机提供的遥感影像大幅度增加,使得它们的空间分辨率、光谱分辨率不断提高,因此为地理信息系统提供了丰富的基础信息数据源。在遥感影像中提取道路网是非常重要的基础地理信息,而且在地图更新、汽车导航、目标识别等领域都具有重要意义。如何有效地利用遥感影像进行道路提取,已成为国内外遥感领域研究的热点,它不仅是遥感领域的难题,也是计算机视觉和图像理解研究的重点之一^[1]。

道路是一种重要的人工地物，作为城区的骨架，它的自动识别与信息更新对城市规划、交通管理等都有非常重要的意义。但由于道路在高分辨率遥感影像中的表现形式比较复杂，主要表现大致为以下几个现象：主干道与次干道的宽度不一；不同的道路段之间由于材质的不同呈现不同的光谱特征；城区背景下会存在部分与道路光谱特征相似的地物；路面噪声包括建筑物和树木的阴影以及路面上的轨道线、汽车的影响更加严重，这些因素使高分辨率下道路的自动提取工作变得更加困难，目前大多数道路提取技术都采用半自动的方式来进行，且多数还存在算法稳健性差、识别精度不高等问题，因此研究高分辨率影像道路的提取问题对经济发展和社会发展仍有十分重要的意义，且具有很大的挖掘空间。

1.2 国内外动态

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