基于改进形态学指数的ZY3影像建筑物和阴影的提取及应用.pdf

西安科技大学
硕士学位论文
基于改进形态学指数的 ZY3 影像建筑物和阴影的提取及应用
专业名称：测绘工程
作者姓名：郭军士
指导教师：胡荣明；姜雁飞
学 位 论 文 独 创 性 说 明
本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得
研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体
已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学
位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中
做了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名： 日期：
论文题目：基于改进形态学指数的 ZY3 影像建筑物和阴影的提取及应用
工程领域：测绘工程
硕 士 生：郭军士 (签名)
指导教师：胡荣明 （校内） (签名)
姜雁飞 （校外） (签名)
摘 要
随着遥感影像技术的迅速发展，可以利用遥感方法获取城市建筑物信息以便于更好
的服务于城市建设、管理。但与此同时，影像解译的复杂程度的增加也带来了新的挑战。
尤其是高分辨率遥感影像，在提供了地物分布信息和精细的空间结构的同时，也有着各
种噪声影响，遥感影像不能实现精确并且自动化的解译制约了它在各个方面的应用。
在遥感影像中，阴影一般作为一种噪声被去除，但是阴影能够提供建筑物的三维信
息，根据建筑物高度与阴影长度之间的几何关系，利用阴影长度推算建筑高度，相对于
其他获取高度的方法更加方便，并且适用于大面积的区域。
本文采用光谱匹配的方法使建筑物更加突出，然后利用改进形态学指数的方法提取
建筑物，并基于阴影长度估算建筑物高度，最后，在试验的基础上对这些方法的效果进
行分析。本文将该方法应用到西安市碑林区，论文的主要研究工作包括以下几个方面：
（1）介绍了数学形态学的基本运算以及它在遥感图像处理方面的优势。
（2）介绍了现有的建筑物以及阴影的提取算法。提出改进的形态学建筑物指数提
取建筑物，并在提取后利用建筑物空间特征进行噪声的去除；实现了现有的几种阴影提
取的方法，并利用形态学阴影指数提取建筑物阴影。
（3）根据建筑物阴影与建筑物高度之间的几何关系，探讨基于阴影的建筑物高度
估算方法，最终达到对建筑物高度进行分级的目的。
（4）将以上方法应用到西安市碑林区。获取碑林区的建筑物分布、建筑物高度分
级，并进行分析。
关 键 词：ZY3 号影像；改进的形态学指数；建筑物提取；阴影提取；建筑物高度；
研究类型：应用研究
Subject ： Extraction and Application of building and shadow of
ZY3 image Based on improving Morphological Index
Specialty： Surveying Engineering
Name： Guo Junshi (Signature)
Instructor： Hu Rongming (Signature)
Jiang Yanfei (Signature)
ABSTRACT
With the rapid developmen