引入樣本污染分析的光學遙感圖像低等級路網提取研究

《引入樣本污染分析的光學遙感圖像低等級路網提取研究》是依託廈門大學，由臧彧擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：引入樣本污染分析的光學遙感圖像低等級路網提取研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：臧彧
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

低等級道路網的空間基礎數據作為農村交通套用系統建設中的重要基礎信息支撐，為鄉鎮地區的交通規劃、勘察設計、災害應急等提供了重要的基礎。低等級道路自身成像特性複雜，道路拓撲結構多樣，並且在成像過程中易受到周邊環境影響。因此雖然近些年來圍繞基於光學遙感影像的高等級路網提取的研究已經開展了很多，但相應的理論技術難以適應農村鄉鎮低等級路網的特點。由於低等級路網中受到污染的樣本同樣蘊含著潛在的道路信息，在樣本污染分析的基礎上，學習其上下文拓撲關係是獲取高質量路網信息的關鍵。本課題擬通過對污染樣本建立多標籤描述及置信度度量，形成不同樣本的污染程度描述符，挖掘其中蘊含的隱性道路信息，進而通過對訓練樣本下文結構的學習重建路網拓撲結構，獲得完整路網信息，實現高效、魯棒的低等級路網檢測與提取系統。

結題摘要

低等級路網中受到污染的樣本同樣蘊含著潛在的道路信息，學習樣本上下文拓撲關係是獲取高質量路網信息的關鍵。本項目旨在充分挖掘低等級路網污染樣本中蘊含的隱性道路信息，通過研究樣本的多標籤污染描述及置信度模型，探索基於樣本污染分析的路網拓撲結構重建理論與方法，實現高效、魯棒的低等級路網提取系統。 經過三年的研究實踐，已完成了既定研究目標，主要成果包括：第一，提出了基於路網結構導向的遙感影像預處理技術，能夠在增強主要道路結構的同時平滑地物噪音，相關成果已經發表在遙感領域頂級國際期刊IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing（IEEE TGRS）及旗艦會議2016，IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium（IGARSS，2016）上；第二，提出了基於污染樣本分析與結構感知的路網提取技術，顯著提升了目前路網提取技術的能力，相關成果分別發表在遙感領域頂級國際期刊IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing（IEEE TGRS）及旗艦會議2017，IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium（IGARSS，2017）上；第三，提出了基於多條件對抗神經網路的路網拓撲重建技術，顯著提升了光譜表現不明顯的道路區域的提取表現，相關成果發表在SCI期刊Remote Sensing Letters上。 根據上述三方面主要成果，形成了兩項國家發明專利並構建了原型系統，得到了中國交通通信信息中心的關注，並部署於西藏自治區交通廳進行推廣使用。