摘 要:遙感數(shù)據(jù)地物目標(biāo)(如道路、建筑物、水系和樹(shù)冠等) 提取有利于交通管理、城市規(guī)劃等相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。隨機(jī)幾何理論應(yīng)用于目標(biāo)提取具有靈活性、面向?qū)ο笮?、穩(wěn)定性和收斂性等優(yōu)勢(shì),逐漸成為學(xué)者研究遙感數(shù)據(jù)地物目標(biāo)提取方法依據(jù)的重要理論基礎(chǔ)。鑒于此,依據(jù)近些年來(lái)國(guó)內(nèi)外的相關(guān)文獻(xiàn),對(duì)現(xiàn)有的隨機(jī)幾何理論和方法進(jìn)行了總結(jié),梳理了隨機(jī)幾何理論應(yīng)用于地物目標(biāo)提取建模的基本思想,介紹了該類模型的參數(shù)求解算法以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)方法,并針對(duì)現(xiàn)有方法及其特點(diǎn)總結(jié)了隨機(jī)幾何理論應(yīng)用于地物目標(biāo)提取的建模流程??偨Y(jié)了現(xiàn)有方法存在的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),并從提取效率、精準(zhǔn)性、應(yīng)用性和求解算法完備性四方面給出了未來(lái)研究的可能性,為隨機(jī)幾何理論的應(yīng)用以及遙感影像解譯提供了有價(jià)值的思路。
關(guān)鍵詞:隨機(jī)幾何;遙感數(shù)據(jù);點(diǎn)過(guò)程;模擬算法;地物目標(biāo);線過(guò)程
中圖分類號(hào):TH761 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1003-3106(2024)10-2383-10
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遙感數(shù)據(jù)具有覆蓋范圍廣、信息含量大和獲取受限小等優(yōu)勢(shì),反映了各類地物目標(biāo)(如建筑物、水體、道路和植被等)的空間、光譜和時(shí)間等信息,有利于林業(yè)、地質(zhì)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城鄉(xiāng)規(guī)劃和交通運(yùn)輸?shù)炔块T(mén)對(duì)相關(guān)地物目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)提取或監(jiān)測(cè),并依此做出及時(shí)的響應(yīng)。在諸多遙感數(shù)據(jù)地物目標(biāo)提取方法所依據(jù)的理論中,隨機(jī)幾何理論[1-2]憑借其靈活性、面向?qū)ο笮?、穩(wěn)定性和收斂性等優(yōu)勢(shì)逐漸發(fā)展成為近些年來(lái)目標(biāo)提取方法研究的主要理論基礎(chǔ)。
基于隨機(jī)幾何理論的遙感數(shù)據(jù)地物目標(biāo)提取方法一般利用地物目標(biāo)的結(jié)構(gòu)信息、空間信息、光譜信息和高程信息等,以盡可能完備地建立提取模型,再利用可逆跳變的模擬算法對(duì)提取模型進(jìn)行模擬優(yōu)化,整個(gè)過(guò)程可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化地提取地物目標(biāo)。目前,隨著遙感技術(shù)的不斷提高,遙感數(shù)據(jù)種類越來(lái)越多,主要包括地面遙感數(shù)據(jù)(如車載遙感觀測(cè)數(shù)據(jù)[3]等)、航空遙感數(shù)據(jù)(如無(wú)人機(jī)航攝數(shù)據(jù)[4]、機(jī)載激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)[5]等)和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)[6-7](如高分系列、QuickBird 系列、微波系列和WorldView系列等),具有不同的數(shù)據(jù)特點(diǎn);數(shù)據(jù)量也呈現(xiàn)“爆炸式”地增長(zhǎng);數(shù)據(jù)的空間分辨率越來(lái)越高,可達(dá)亞米級(jí),地物目標(biāo)包含的信息愈加豐富且復(fù)雜,如同類地物目標(biāo)的局部結(jié)構(gòu)信息更加清晰,不同地物目標(biāo)的空間信息相互交織則更加復(fù)雜,從而導(dǎo)致光譜信息更加復(fù)雜。綜上,就實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、大尺度、高精度和高效率提取遙感數(shù)據(jù)地物目標(biāo)而言,理論與方法的研究仍任重而道遠(yuǎn)。