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IKONOS影像在城市绿地提取中的应用III

2011-12-29 11:59:55来源:《地理研究》 编辑:wenzi浏览:

  3、绿地信息提取研究

  城市是复杂的对象, 影像中有些地物的波谱特征很接近。本研究首先对各种地物光谱特征进行分析, 然后根据绿地与其它地物光谱特征的差异, 通过分级分类提取并掩膜的方式, 对试验区IKONOS 影像逐级提取绿地信息,最后将逐级提取的绿地信息进行合并得到试验区绿地分布图。其信息提取流程图见图2。

图2 信息提取流程图见

  3.1、绿地及其它主要地物的光谱特征分析

  抽取试验区一些典型并具有代表性的样本数据,求出地物在各波段的灰度均值, 得出绿地及其它主要地物的光谱响应特征(图3)。深入了解各地物的光谱响应特征及相互作用机理后, 根据光谱特征采用相应的方法对地物进行鉴别提取。

图3 典型地物光谱响应曲线图

  遥感影像上通常只能看到建筑物的顶部, 所以主要考察建筑物顶部的光谱特征。城区建筑物集中,在可见光和近红外波段灰度值高, 绝大多数建筑物与其它地类易于区分, 其中白色屋顶灰度值明显大于其它类别。随着城市建筑的多样化, 以红色、蓝色等颜色为屋顶的建筑物有增多的趋势, 可依据它们在某一或某两个波段的光谱特性将其与其它地物区分。新建的居住小区与植被有较大差异, 易于与植被区分。老城区的一些建筑物, 主要是古建筑和老式建筑, 由于年代久远, 屋顶长有青苔, 与植被的波谱特征接近, 因此, 绿地信息提取时容易与这些建筑物存在误分现象。

  水泥路面和沥青路面的道路因建筑材料不同, 光谱特性也有差异, 水泥路面比沥青路面的灰度值高。沥青路面由于老化, 被尘土严重玷污而呈现出灰度值较高, 路面的光谱特性与较暗色调绿地相似, 特别是与分布于道路两侧的交通绿地光谱特性相似, 给城市绿地的提取带来困难。进一步分析可知, 沥青路面在四个波段的灰度值之和高于较暗色调绿地, 可通过设置阈值将其区分并剔除。

  城市建筑物形成的阴影与绿地的光谱特征差异较大, 阴影的灰度值较小, 但受阴影影响的绿地与其它地物容易混分。这部分绿地主要分布于居住区和道路两侧, 在进行绿地信息提取时, 需考虑阴影区绿地与其容易混分地物的光谱特性差异。

  水体与绿地及其它地物的光谱特征相差较大, 呈较深的黑色。水体在4 个波段的灰度值均较低, 可利用这一特征将水体提取并从原始图像中剔除。

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