一種面向建筑物的城市地理數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)更新方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種數(shù)據(jù)庫(kù)更新領(lǐng)域,具體說(shuō)是一種面向建筑物的城市地理數(shù)據(jù)庫(kù)自 動(dòng)更新方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 建筑物是城市地理數(shù)據(jù)庫(kù)中最容易發(fā)生變化和最需要更新的部分,且更新工作量 巨大。目前在國(guó)際上,許多專家學(xué)者力求尋找快速、自動(dòng)化的城市地理數(shù)據(jù)庫(kù)中建筑物的自 動(dòng)更新方法,雖然研究人員已經(jīng)提出了很多方法,但是運(yùn)些方法往往缺乏有力的數(shù)學(xué)理論 推導(dǎo)和數(shù)字化模型的建立,具體實(shí)施過(guò)程中的諸多步驟依然依賴人為經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo),多數(shù)方法 對(duì)數(shù)據(jù)要求苛刻,缺乏自動(dòng)高效的變化信息提取和分析方法,主要存在W下幾個(gè)問(wèn)題:(1) 對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量要求苛刻;(2)算法精確度不高;(3)變化檢測(cè)的自動(dòng)化程度較低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明提供了一種面向建筑物的城市地理數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)更新方法,利用遙感影像作 為數(shù)據(jù)源,可克服目前城市地理數(shù)據(jù)庫(kù)更新方法存在的問(wèn)題,能夠同時(shí)更新建筑物的新建、 拆除和改建等多種形式,自動(dòng)化程度高。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目標(biāo)所采用的技術(shù)方案是:方法包括W下步驟:
[0005] 步驟1:分別提取同一地區(qū)不同時(shí)相的遙感影像image 1和image2中的建筑物,得到 對(duì)象集Bold和對(duì)象集Bnew ;
[0006] 步驟2:篩選不變建筑物;
[0007] 步驟3:逐一將對(duì)象集Bnew中每個(gè)建筑物和對(duì)象集Bold中的所有建筑物進(jìn)行空間關(guān) 系計(jì)算,得到新增建筑物Added_B;
[000引步驟4:逐一將對(duì)象集Bold中每個(gè)建筑物和對(duì)象集Bnew中的所有建筑物進(jìn)行空間關(guān) 系計(jì)算,得到消失建筑物Disappea;r_B;
[0009] 步驟5:計(jì)算新增建筑物AddecLB和消失建筑物Disappear_B的空間關(guān)系,得到改建 建筑物 Reconst;ruction_B;
[0010] 步驟6:利用4(1(16(1_13、013日996日1'_13和1?6(3〇]13付11(31:;[0]1_13更新相應(yīng)地區(qū)的地理數(shù)據(jù) 庫(kù)中的建筑物。
[0011] 所述的建筑物對(duì)象可W根據(jù)遙感影像包含的陰影、顏色、邊緣等特征進(jìn)行自動(dòng)提 取,也可W直接利用現(xiàn)成的建筑物數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0012] 所述的不變建筑物通過(guò)W下公式進(jìn)行判斷:
[0013]
[0014] 其中,(X*,Y*)表示建筑物的中屯、坐標(biāo),R*表示建筑物的最小外接矩形的面積瓜和 B2分別表示imagel和image2中的建筑物,ξι、ξ2和Κ為闊值;即當(dāng)image巧Plimage2中分別存在 建筑物Bi和化,且其中屯、位置和面積比滿足一定的空間關(guān)系,則判定Bi和B2為同一建筑物。
[0015] 所述的新增建筑物通過(guò)W下公式進(jìn)行判斷:
[0016]
[0017]即當(dāng)image2中存在建筑物Bi,如果對(duì)象集BdI壞存在任何與B砸積相當(dāng)且位置上有 重疊的建筑物,則判定Bi為新增建筑物。
[0018] 所述的消失建筑物通過(guò)W下公式進(jìn)行判斷:
[0019]
[0020] 即當(dāng)image 1中存在建筑物B2,如果對(duì)象集Bnew不存在任何與B2面積相當(dāng)且位置上有 重疊的建筑物,則判定B2為消失建筑物。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是:解決了城市地理數(shù)據(jù)庫(kù)中建筑物更新存在準(zhǔn)確率低的問(wèn) 題,具有較高的自動(dòng)化程度??蒞用于城市違章建筑物的查處,降低人工成本。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1是本發(fā)明的總體處理流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0024] 在步驟101,輸入待處理的遙感影像分別為同一地區(qū)兩個(gè)時(shí)相的遙感影像imagel 和image2,均為高空間分辨率遙感影像,可W是Quick bird、Wo;rld view等衛(wèi)星影像或各類 航拍影像,空間分辨率在1米W下。
[0025] 在步驟102,分別對(duì)imagel和image2進(jìn)行福射校正、幾何校正、大氣校正和影像配 準(zhǔn)等預(yù)處理。
[00%] 在步驟103,提取imagel和image2的陰影、顏色、邊緣等各種特征,并用特征融合方 法進(jìn)行建筑物自動(dòng)提取,也可W直接利用現(xiàn)成的建筑物數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0027]在步驟104,通過(guò)W下公式進(jìn)行不變建筑物的判斷:
[002引
[0029] 其中,(Χ*,Υ*)表示建筑物的中屯、坐標(biāo),R*表示建筑物的最小外接矩形的面積,Bi和 B2分別表示imagel和image2中的建筑物,ξι、ξ2和K為闊值;即當(dāng)image巧Plimage2中分別存在 建筑物Bi和B2,且其中屯、位置和面積比滿足一定的空間關(guān)系,則判定Bi和B2為同一建筑物, 并將闊值ξι、和和K分別設(shè)置為50、50和0.6。
[0030] 在步驟105,通過(guò)W下公式進(jìn)行新增建筑物AddecLB的判斷:
[0031]
[0032] 即當(dāng)image2中存在建筑物Bi,如果對(duì)象集Bold不存在任何與Bi面積相當(dāng)且位置上有 重疊的建筑物,則判定Bi為新增建筑物,并將闊值K設(shè)置為0.6。
[0033] 在步驟106,通過(guò)W下公式進(jìn)行消失建筑物D i sappea;r_B判斷:
[0034]
[0035] 即當(dāng)image 1中存在建筑物B2,如果對(duì)象集Bnew不存在任何與B2面積相當(dāng)且位置上有 重疊的建筑物,則判定B2為消失建筑物,并將闊值K設(shè)置為0.6。
[0036] 在步驟107,利用步驟105提取的新增建筑物AddecLB和步驟106提取的消失建筑物 Disappea;r_B,計(jì)算兩者的空間重疊關(guān)系,提取改建建筑物Reconst;ruction_B。
[0037] 在步驟108,更新建筑物地理數(shù)據(jù)庫(kù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種面向建筑物的城市地理數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)更新方法,其特征在于包括以下步驟: 步驟1:分別提取同一地區(qū)不同時(shí)相的遙感影像image 1和image2中的建筑物,得到對(duì)象 集Bold和對(duì)象集Bnew; 步驟2:篩選不變建筑物; 步驟3:逐一將對(duì)象集Bnew中每個(gè)建筑物和對(duì)象集Bold中的所有建筑物進(jìn)行空間關(guān)系計(jì) 算,得到新增建筑物Added_B; 步驟4:逐一將對(duì)象集Bold中每個(gè)建筑物和對(duì)象集Bnew中的所有建筑物進(jìn)行空間關(guān)系計(jì) 算,得到消失建筑物Disappear_B; 步驟5:計(jì)算新增建筑物Added_B和消失建筑物Disappear_B的空間關(guān)系,得到改建建筑 物Reconstruction_B; 步驟6:利用六(1(16(1_13、0丨83。。631'_13和1^〇〇1181:1'11〇1:;[〇11_13更新相應(yīng)地區(qū)的地理數(shù)據(jù)庫(kù)中 的建筑物。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向建筑物的城市地理數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)更新方法,其特征在 于建筑物是指遙感影像中的陰影、顏色、邊緣特征進(jìn)行自動(dòng)提取,或直接利用現(xiàn)成的建筑物 數(shù)據(jù)庫(kù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向建筑物的城市地理數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)更新方法,其特征在 于不變建筑物通過(guò)以下公式進(jìn)行判斷:其中,(X*,Y*)表不建筑物的中心坐標(biāo),R*表不建筑物的最小外接矩形的面積,Βι和B2分 別表不image 1和image2中的建筑物,ξι、ξ2和K為閾值;即當(dāng)image 1和image2中分別存在建筑 物也和出,且其中心位置和面積比滿足一定的空間關(guān)系,則判定出和出為同一建筑物。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向建筑物的城市地理數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)更新方法,其特征在 于新增建筑物通過(guò)以下公式進(jìn)行判斷:即當(dāng)image2中存在建筑物也,如果對(duì)象集Bold不存在任何與也面積相當(dāng)且位置上有重疊 的建筑物,則判定也為新增建筑物。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向建筑物的城市地理數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)更新方法,其特征在 于消失建筑物通過(guò)以下公式進(jìn)行判斷:即當(dāng)imagel中存在建筑物B2,如果對(duì)象集Bnew不存在任何與B2面積相當(dāng)且位置上有重疊 的建筑物,則判定出為消失建筑物。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種面向建筑物的城市地理數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)更新方法。包括如下步驟:步驟1,分別提取同一地區(qū)不同時(shí)相的遙感影像中的建筑物;步驟2,篩選不變建筑物;步驟3,提取新增建筑物;步驟4,提取消失建筑物;步驟5,提取改建建筑物;步驟6,更新地理數(shù)據(jù)庫(kù)。解決了城市地理數(shù)據(jù)庫(kù)中建筑物更新存在準(zhǔn)確率低的問(wèn)題,具有較高的自動(dòng)化程度??梢杂糜诔鞘羞`章建筑物的查處,降低人工成本。
【IPC分類】G06K9/00, G06F17/30, G06K9/46
【公開(kāi)號(hào)】CN105447208
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610069960
【發(fā)明人】施文灶
【申請(qǐng)人】福建師范大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2016年2月1日