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遥感影像分类栅格数据矢量化方法研究

作 者: 李飞
导 师: 周晓光
学 校: 中南大学
专 业: 测绘科学与技术
关键词: 遥感影像 分类栅格数据 矢量化 拓扑关系 伪变化剔除
分类号: TP751
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 17次
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内容摘要


随着遥感和地理信息系统的发展,遥感数据成为GIS愈来愈重要的一种数据源。遥感分类后栅格数据矢量化是目前采用基于像元的遥感影像专题信息提取结果用于GIS空间分析的必然途径。因此迫切需要发展针对大数据量、复杂遥感分类数据的高效、快速矢量化算法。为此,本文较为系统地分析了遥感分类后栅格数据的特点、改进并实现了相应矢量化算法,主要研究工作包括:(1)改进了一种基于窗口的栅格数据矢量化算法。归纳总结了在2×2窗口内分类后栅格数据的15种像元分布类型,在此基础上设计了一种基于窗口的栅格数据矢量化算法。该算法采用2×2窗口提取图像结点、坐标点及其连接信息;利用它们间的连接信息跟踪弧段;然后依据结点和弧段连接信息组建多边形,同时建立拓扑关系。实验验证与比较分析发现:本文算法处理效率得到了提高,且可形成拓扑关系,能处理较大型图像。(2)改进了一种基于游程的栅格数据矢量化算法。该算法利用栅格数据相邻格点的相关性,采取以多边形为单位的方法来进行矢量化,多边形内、外圈提取和拓扑包含关系建立融合在一起执行。实验分析与比较发现:该方法可以在一般个人电脑上完成百兆数据量,图斑数超百万的大型分类栅格数据的矢量化,处理效率可满足实用要求,提取栅格中内、外圈过程中动态建立拓扑包含关系,可满足包含复杂岛屿多边形的分类栅格数据矢量化需求。(3)比较分析了基于窗口和基于游程的栅格数据矢量化算法对矢量化结果中三个问题(复杂岛屿多边形,自交多边形,矢量数据简化)的处理能力。根据地表覆盖分类影像数据量大、内部图斑复杂等特点,选择基于游程的栅格数据矢量化算法,在VS2008平台上,采用C#语言实现地表覆盖栅格数据矢量化与“伪变化剔除”等功能,包括:分类栅格数据读取和存储,分类(包括变化分类)影像批量矢量化(支持大型、具有复杂图斑的数据矢量化)以及剔除“伪变化”等。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
1 绪论  9-17
  1.1 研究意义  9-11
  1.2 遥感分类后数据矢量化算法研究现状  11-14
  1.3 本文主要研究内容  14-15
  1.4 本文的结构组织  15-17
2 基于窗口的栅格数据矢量化算法  17-25
  2.1 提取结点、坐标点并建立连接信息  18-20
  2.2 跟踪弧段  20-21
    2.2.1 开放弧段的跟踪  20
    2.2.2 建立结点与弧段连接信息  20-21
    2.2.3 获取弧段面域属性  21
    2.2.4 封闭弧段的跟踪  21
  2.3 组建多边形与拓扑包含关系的建立  21-22
  2.4 实验分析及讨论  22-23
  2.5 本章小结  23-25
3 基于游程的栅格数据矢量化算法  25-35
  3.1 栅格数据游程编码  25-26
  3.2 矢量数据组织  26
  3.3 追踪方向和标记  26-28
  3.4 算法步骤描述  28-30
  3.5 实验分析及讨论  30-34
  3.6 本章小结  34-35
4 两种算法矢量化结果的质量分析  35-50
  4.1 复杂岛屿多边形问题  35-40
  4.2 多边形自交问题  40-46
    4.2.1 自交多边形定义  40-41
    4.2.2 自交多边形处理  41-45
    4.2.3 实验验证与分析  45-46
  4.3 矢量数据简化问题  46-48
    4.3.1 有拓扑关系的矢量数据简化  47-48
    4.3.2 无拓扑关系的矢量数据简化  48
  4.4 本章小结  48-50
5 总结与展望  50-56
  5.1 基于游程的栅格数据矢量化算法应用  50-53
  5.2 论文总结  53-55
  5.3 研究展望  55-56
参考文献  56-60
攻读学位期间主要的研究成果  60-61
致谢  61

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 遥感技术 > 遥感图像的解译、识别与处理 > 图像处理方法
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