基于高分辨率航拍影像和LiDAR数据的建筑物平面轮廓提取

来源 :广州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zwj10191021
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
建筑物在人民生活及经济建设中扮演着重要的角色,对建筑物轮廓的提取,能够给国土空间规划、地理国情监测等提供重要的数据支撑。近年来航空和卫星遥感科技发展迅猛,利用多源遥感数据进行建筑物提取能够大幅减少人力物力成本。机载LiDAR点云可以提供高精度的地表高程信息,有助于区分地面和非地面目标,从而提高建筑物提取精度,但其无法提供丰富的建筑物轮廓、纹理等信息。因此,融合高分辨率遥感影像和机载LiDAR点云数据,有利于实现高精度的建筑物提取。在深度学习的方法与技术未被广泛应用之前,以往的提取方法较多依赖于人工设计的低、中层次图像特征来识别建筑物,缺少对高层次建筑物语义特征的提取及应用,其特征的设计与提取来自于专家对建筑的考察、解析及总结,难以应对复杂场景下的建筑物识别。为了解决传统分类方法的弊端,对U-Net进行优化,提出DRUnet。构建了结合DRUnet和形态学滤波处理的建筑物高精度语义分割模型,用于解决在复杂场景下建筑物提取的问题。本文主要研究成果如下:(1)针对原始U-Net网络输入输出图像大小不一致,以及裁剪和复制(Crop and Copy)通道结构复杂的问题。DRUnet卷积层采用Padding填充简化裁剪和复制(Crop and Copy)通道让其只需复制不需裁剪,简化了网络结构并保证了输入与输出图像尺寸的一致。(2)DRUnet加深了原有的U-Net网络来获取更好的特征学习能力。为了避免因为神经网络层数的增加而出现的梯度消失情况,参考了残差网络中残差学习单元能大程度降低深层次网络训练时梯度消失的情况。在网络中添加了残差学习单元来保证梯度的前向传播,很大程度上降低了网络的训练难度。(3)使用Data Plus Energy Analytics Group提供的数据进行实验,对本文的建筑物提取模型性能进行测试同时增加了对比实验。实验表明,本文方法能够精准高效地提取出建筑物区域,精度为93.23%,Kappa系数为80.46%,交并比(IoU)为78.68%,明显高于传统图像分割模型,具有较大的应用前景。
其他文献
随着国家环保政策日益收紧和国民环保意识的不断提升,要求制浆造纸行业不断进行清洁化集约化升级。由于废纸造纸具有节约资源、工艺简单和生产设备投资少等优点,已成为我国造纸业的重要组成部分。但是由于在造纸过程中加入了大量的碳酸钙等填料,使得废纸造纸废水中含有大量的Ca2+和Mg2+,使厌氧颗粒污泥在处理废纸高浓有机废水过程中发生钙化,严重地影响厌氧处理效率。因此,厌氧颗粒污泥钙化问题已成为造纸行业中的一大
学位
学位
近年来,我国城市化脚步逐渐加快,城市人口急剧增长,外来人口不断向大城市涌入。由于人口的增长,导致了对住宅需求提高的问题在当今城市化阶段的社会中越来越明显。容积率作为
学位
在农林业、地理、海洋气象、军事、环保等领域都应用了遥感影像,遥感影像应用非常广泛。在相关的研究试验中,需要对大面积区域进行研究分析,为了扩大范围,需要把两幅或多幅遥
学位
学位
学位
学位