[发明专利]一种融合多源卫星遥感数据的城市建筑物材质分类方法

说明书

一种融合多源卫星遥感数据的城市建筑物材质分类方法，步骤包括，S1：对高光谱影像和高分辨率影像进行预处理；S2：对预处理后的高光谱影像进行独立成分分析得到独立分量，将独立分量与建筑物材质进行匹配分析得到建筑物材质独立分量图像；S3：对建筑物材质独立分量图像进行形态学变换，得到各类建筑物材质特征图像；S4：对预处理后的高分辨率影像进行多尺度分割，得到建筑物边界图像；S5：将建筑物材质特征图像与建筑物边界图像进行决策融合，得到建筑物材质分类结果，本发明融合高光谱影像和高分辨率影像来实现建筑物的材质分类，提高了分类结果的精确度避免了几何形状缺失和边界不完整等问题。

技术领域

本发明属于遥感图像处理技术领域，更具体的说是涉及一种融合多源卫星遥感数据的城市建筑物材质分类方法。

背景技术

城市建筑物是城市的重要组成部分，也是人类居住、日常活动的稳定空间。快速、准确地获取城市建筑物材质信息，在城市调查、城市规划、城市管理、灾害评估和自然灾害赔偿中发挥着重大作用。随着社会经济的不断发展和人类活动的日益增强，城市建筑物材质信息越来越备受关注。传统的城市建筑物材质分类方式一般是人工实地调查，这种方式浪费大量的人力物力且效率低下。

随着近年来遥感平台、传感器、通信及数据处理等技术的迅猛发展，遥感作为采集地球数据及其变化信息的重要技术手段，已能够实现全天时、全天候、全方位的提供多类型、多分辨率、多时相、多角度的遥感对地观测。与此同时，随着20世纪80年代高光谱对地观测技术的出现，该技术革命性地将地物光谱和其空间、几何信息结合起来，使传统的遥感技术发展进入了一个全新的高光谱遥感阶段。由于高光谱遥感影像的光谱分辨率高、图谱合一和光谱联连续的等特点使它为影像分析和信息提取开阔了新途径。此外，甚高分辨率影像的出现，能够提供丰富的几何结构、空间特征以及形状纹理等地物细节信息，实现了对地表目标的精细表述。高光谱遥感技术可记录地物详细的光谱信息，精确反映地物的实际物质组成，其具有的“光谱连续”、“图谱合一”的特点，使得不同材质的建筑物呈现不同的光谱反射特性，而高分辨率影像为城市精细地物描述提供了精细的空间信息。

目前阶段，国内外利用高光谱遥感影像对城市建筑物材质分类一般先基于光谱库和地面实测光谱构建建筑物材质光谱库，然后利用光谱匹配的方式进行分类。但是，由于城市建筑物个体差异、同物异谱和异物同谱现象的普遍存在，建筑物表面某一点的光谱并不具备代表性。此外，高光谱遥感影像一般空间分辨率较低，仅仅基于高光谱影像对建筑物进行材质分类，分类结果存在建筑物空间几何形状缺失、边界不完整等问题。

因此，如何提供一种融合多源卫星遥感数据的城市建筑物材质分类方法是本领域亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种融合多源卫星遥感数据的城市建筑物材质分类方法，实现了通过融合高光谱影影像和高分辨率影像来实现建筑物的材质分类，提高了分类结果的精确度，避免了几何形状缺失和边界不完整等问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种融合多源卫星遥感数据的城市建筑物材质分类方法，步骤包括，

S1：对高光谱影像和高分辨率影像进行预处理；

S2：对预处理后的高光谱影像进行独立成分分析得到独立分量，将独立分量与建筑物材质进行匹配分析得到建筑物独立分量图像；

S3：对建筑物材质独立分量图像进行形态学变换，得到各类建筑物材质特征图像；

S4：对预处理后的高分辨率影像进行多尺度分割，得到建筑物边界图像；

S5：将各类建筑物材质特征图像与建筑物边界图像进行决策融合，得到建筑物材质分类结果。

优选的，所述步骤S1中预处理包括几何校正、辐射定标和大气校正，所述高光谱影像与所述高分辨率影像进行几何校正的参考数据相同。