[发明专利]基于高分遥感影像的铁路建设临时建筑监测方法及系统

说明书

本发明公开一种基于高分遥感影像的铁路建设临时建筑监测方法及系统。方法包括：获取铁路建设期双时相高分遥感影像；对所述铁路建设期双时相高分遥感影像进行多尺度图像分割，得到分割图像；对所述分割图像进行变化分析，得到变化检测结果；对所述分割图像进行分类操作，得到分类操作结果；根据所述变化检测结果和所述分类操作结果对铁路建设临时建筑进行监测。本发明能够提高铁路建设临时建筑监测能力和效果，为有效保护铁路沿线生态环境发挥积极作用。

技术领域

本发明涉及遥感数字图像处理领域，特别是涉及一种基于高分遥感影像的铁路建设临时建筑监测方法及系统。

背景技术

遥感技术是20世纪60年代兴起的一种探测技术，是根据电磁波的理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、处理，并最后成像，从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。遥感技术的发展趋势有五个方面：1)进行地面、航空、航天多层次遥感，建立地球环境卫星观测网络。2)传感器向电磁波谱全波段覆盖。3)图像信息处理实现光学-电子计算机混合处理，引入其他技术理论方法，实现自动分类和模式识别。4)实现遥感分析解译的定量化与精确化。5)与GIS和GPS形成一体化的技术系统。遥感应用是《国家中长期科学和技术发展规划(2006-2020)》中确定的16个重点专项之一，是我国科技发展的重中之重。高分遥感影像具有覆盖范围广、分辨率高、实时性强等特点，和无人机航拍、Google地图等技术手段相比较，成本低、周期性强，已成功应用于农业、林业、水利、海洋等领域并发挥了重要作用。

利用遥感技术对农业、林业、水利和海洋等领域的研究已经很成熟，但利用遥感技术对铁路建设临时建筑的监测工作研究较少。目前，我国铁路建设施工环保监测采取以工作人员到现场实地调查和巡视为主，定点定位检测为辅的方法。由于铁路建设项目路线长，穿越多个地区，且地形复杂，很多地方交通不便，所以铁路建设施工过程中的临时建筑的监测存在较大难度。同时，会出现监测遗漏问题。

而未来几年，我国铁路建设必将处于高速发展阶段，铁路的大规模建设在带来经济效益的同时引发了很多环境问题。因此加强在铁路施工过程中的临时建筑的监测显得极其重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于高分遥感影像的铁路建设临时建筑监测方法及系统，能够提高铁路建设临时建筑监测能力和效果，为有效保护铁路沿线生态环境发挥积极作用。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于高分遥感影像的铁路建设临时建筑监测方法，包括：

获取铁路建设期双时相高分遥感影像；

对所述铁路建设期双时相高分遥感影像进行多尺度图像分割，得到分割图像，具体包括：

1)采用简单线性迭代聚类分割方法对所述铁路建设期双时相高分遥感影像进行分割，形成初始分割结果，并对分割结果进行标记，统计邻接关系，得到区域邻接图，获得最初始的地理对象；

2)对所述最初始的地理对象，根据区域相似性准则对相邻的地理对象进行合并，形成高一层次的地理对象；区域相似性准则考虑区域的灰度相似性、公共边缘强度以及区域的面积作为相似性度量Z的依据；具体公式为:

式中分别为两地理对象之间的面积加权灰度距离、边缘地理对象梯度差值、地理对象的相邻关系，R_i,R_j分为两个不同的地理对象，i、j分别表示地理对象的编号；

面积加权灰度距离计算如下: