[发明专利]一种基于高分卫星影像数据的新建道路信息检测方法

说明书

本发明公开了一种基于高分卫星影像数据的新建道路信息检测方法，首先采集目标区域的高分辨率卫星影像，对采集到的卫星影像进行处理，生成可用于检测新建道路信息的标准卫星影像数据；然后利用主成分分析算法对标准卫星影像数据进行处理，生成相互独立的主成分，将标准卫星影像数据生成归一化植被指数；接着对各个主成分、归一化植被指数进行归一化处理，将经归一化处理后的两期卫星影像数据进行差值的绝对处理，并进行集成，生成可用于检测新建道路信息的特征集；最后利用多尺度分割技术与面向对象分类算法处理分析该特征集，并提取新建道路信息。本发明可实现快速、无损、实时检测新建道路，可为区域检测新建道路提供基础技术支撑。

技术领域

本发明涉及交通信息技术领域，具体涉及一种基于高分卫星影像数据的新建道路信息检测方法。

背景技术

道路是我国经济健康发展的基础设施，是工业原料、产品进行运输、分配的重要基础，也是进行军事物资投送的重要基础，因此，道路信息的数字化、信息化对我国经济建设与军事建设具有重要的作用。

卫星遥感技术是一门综合性的科学技术，集中了空间、电子、光学、计算机通信和地学等学科的成就，是3S(RS、GIS、GPS)技术的主要组成成分，是目前唯一可实时进行地表信息监测的技术手段。近年来，随着高分辨率遥感卫星的不断发射，遥感可观测地物信息也得到了巨大拓展，卫星遥感技术已广泛应用于农业、林业、水利、国土、环境保护等领域，但卫星遥感技术在交通信息领域，尤其道路信息领域的应用较少。截止目前，我国开展了大规模交通基础设施建设，且已建公路、铁路的里程已达到世界前列，这为交通设施的信息化、数字化带了挑战。而高分卫星遥感技术拥有极高的空间分辨率，可为新建交通设施的信息化、数字化提供新的技术手段，然而目前却少见利用高分遥感技术进行新建道路信息检测方面的技术、方法，因此有必要开展相关技术方法的研究。

近年来，我国国内开展了大规模公路基础设施的建设，如何对新建道路进行实时更新与数字化已逐步成为一个亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于高分卫星影像数据的新建道路信息检测方法，能够实现快速、无损、实时检测新建道路，满足新建道路信息的检测精度的需求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于高分卫星影像数据的新建道路信息检测方法，其特征在于，依次包括如下步骤：

步骤一：采集目标区域前后两期的高分辨率卫星影像，分别对采集到的两期卫星影像进行辐射校正、几何校正处理，生成两组可用于检测新建道路信息的标准卫星影像数据；

步骤二，利用主成分分析算法分别对步骤一生成的两组标准卫星影像数据进行处理，生成两组相互独立的主成分；分别将步骤一中生成的两组标准卫星影像数据生成归一化植被指数；

步骤三，对步骤二中生成的两组主成分、归一化植被指数分别进行归一化处理，将经归一化处理后的两期卫星影像数据进行差值的绝对处理，并进行集成，生成可用于检测新建道路信息的特征集；

步骤四，利用多尺度分割技术与面向对象分类算法处理分析步骤三生成的特征集，并提取新建道路信息。

优选地，所述步骤一具体包括：利用遥感专业处理软件对采集到的卫星影像进行辐射校正，将卫星影像数据转换为反射率，然后将经过辐射纠正的卫星影像数据进行几何校正，之后将数据进行拼接、裁剪，生成适用于提取信息的标准卫星影像数据。

优选地，所述步骤二中，主成分分析算法的计算过程如下：

假定步骤一生成的标准卫星影像数据为样本X，该样本为p×n维矩阵，样本X可以分解为：

X＝U∑V^T