[发明专利]一种面向建筑物的城市地理数据库自动更新方法

说明书

本发明涉及一种面向建筑物的城市地理数据库自动更新方法。包括如下步骤：步骤1，分别提取同一地区不同时相的遥感影像中的建筑物；步骤2，筛选不变建筑物；步骤3，提取新增建筑物；步骤4，提取消失建筑物；步骤5，提取改建建筑物；步骤6，更新地理数据库。解决了城市地理数据库中建筑物更新存在准确率低的问题，具有较高的自动化程度。可以用于城市违章建筑物的查处，降低人工成本。

技术领域

本发明涉及一种数据库更新领域，具体说是一种面向建筑物的城市地理数据库自动更新方法。

背景技术

建筑物是城市地理数据库中最容易发生变化和最需要更新的部分，且更新工作量巨大。目前在国际上，许多专家学者力求寻找快速、自动化的城市地理数据库中建筑物的自动更新方法，虽然研究人员已经提出了很多方法，但是这些方法往往缺乏有力的数学理论推导和数字化模型的建立，具体实施过程中的诸多步骤依然依赖人为经验指导，多数方法对数据要求苛刻，缺乏自动高效的变化信息提取和分析方法，主要存在以下几个问题：(1)对数据质量要求苛刻；(2)算法精确度不高；(3)变化检测的自动化程度较低。

发明内容

本发明提供了一种面向建筑物的城市地理数据库自动更新方法，利用遥感影像作为数据源，可克服目前城市地理数据库更新方法存在的问题，能够同时更新建筑物的新建、拆除和改建等多种形式，自动化程度高。

为实现本发明的目标所采用的技术方案是：方法包括以下步骤：

步骤1：分别提取同一地区不同时相的遥感影像image1和image2中的建筑物，得到对象集B_old和对象集B_new；

步骤2：筛选不变建筑物；

步骤3：逐一将对象集B_new中每个建筑物和对象集B_old中的所有建筑物进行空间关系计算，得到新增建筑物Added_B；

步骤4：逐一将对象集B_old中每个建筑物和对象集B_new中的所有建筑物进行空间关系计算，得到消失建筑物Disappear_B；

步骤5：计算新增建筑物Added_B和消失建筑物Disappear_B的空间关系，得到改建建筑物Reconstruction_B；

步骤6：利用Added_B、Disappear_B和Reconstruction_B更新相应地区的地理数据库中的建筑物。

所述的建筑物对象可以根据遥感影像包含的阴影、颜色、边缘等特征进行自动提取，也可以直接利用现成的建筑物数据库。

所述的不变建筑物通过以下公式进行判断：

其中，(X_*,Y_*)表示建筑物的中心坐标，R_*表示建筑物的最小外接矩形的面积，B₁和B₂分别表示image1和image2中的建筑物，ξ₁、ξ₂和K为阈值；即当image1和image2中分别存在建筑物B₁和B₂，且其中心位置和面积比满足一定的空间关系，则判定B₁和B₂为同一建筑物。

所述的新增建筑物通过以下公式进行判断：

即当image2中存在建筑物B₁，如果对象集B_old不存在任何与B₁面积相当且位置上有重叠的建筑物，则判定B₁为新增建筑物。

所述的消失建筑物通过以下公式进行判断：