绪论
1. 研究背景及意义
1. 研究背景及意义
####1.1 研究背景
- 近年来，随着我国经济的快速发展，交通基础设施的建设体量越来越大。
- 农村扶贫公路在急剧增长，其规模已占我国公路总里程的很大一部分。
- 乡村道路彻底无缝衔接到国民经济生产中，为农村经济的发展做出了巨大贡献。
- 乡村道路的交通安全成为了一个极大的安全隐患，需要解决。
1.2 研究意义
- 无人机采集到的影像光谱特征，纹理特征，几何特征等要素清晰丰富。
- 利用这些特征，采用面向对象的方法对高分影像数据进行处理，进行交通安全导引优化。
- 为刘褚营村的扶贫道路交通安全做一个整体规划，提升人民群众的获得感、幸福感。
- 为以后农村扶贫道路安全建设提供参考，为甘肃省打赢脱贫攻坚战提供强有力的交通安全保障。
2. 国内外研究现状
2. 国内外研究现状
####2.1 研究内容
- 论述影像提取技术的历史进程。
- 对遥感影像特点及道路特性进行了阐述，并构建了特征样本库。
- 尝试出了适合本文实验的最优分割尺度。
- 研究并制定了基于面向对象的无人机影像乡村道路信息提取的流程。
- 以改善道路安全为起点，通过具体问题具体分析选取适合本次试验的分类方法。
- 进行乡村道路交通设施安全导引优化设计，得出交通安全设施布置图。
2.2 技术路线
- 本文的技术路线如图 1.1 所示。
3. 研究区概况及遥感影像分析
3. 研究区概况及遥感影像分析
####3.1 研究区域概况
- 本文以榆中县小康营乡刘褚营村为研究对象。
- 地理位置为北纬35°51’东经104°09’，平均海拔 2000 米，年平均气温 6.2 摄氏度。
- 全村有住户 100 余户，人均占有耕地 3 亩左右。
3.2 研究区域数据采集方案
- 使用大疆 MAVICPRO 机型获取研究区域图像。
- 设置正向与侧向的公共区域部分，通常情况下正向相邻之间的公共交叉区域为 60%-65%。侧向之间约为 30%-35%。
- 实验中共获得影像 76 张，经检查高度差异与轨迹弯曲均满足外业要求。
3.3 数据处理
- 对影像进行后期完善，减少无人机自身携带的误差、以及环境气候误差。
- 进行空间配准，将多张影像组合在一起形成一张整个区域的影像图。
- 对拼接和匹配在成图过程中起决定作用，在拼接完成全景图后，还要对其进行几何校正。
3.4 遥感影像特征
- 遥感影像中包含了丰富的特征，它们分别为光谱、纹理、几何以及自定义特征等。
- 光谱特征是指用来表达图像的一种属性，包括亮度、标准差、均值、波段比等。
- 纹理特征用来表达影像的微小的特性变化，常用的纹理特征有对比度、不一致性、熵、同质属性等。
- 几何特征是用来表述地物样本的外部轮廓形态，通常用来表示的基本参数有面积，紧致度、长宽比、周长、平滑等。
- 自定义特征就是根据需求定义的特征，如 NDVI,NDWI,EVI 等。
3.5 影像道路特征分析
- 遥感图像中对目标对象的特征描述是指由地物发射或反射不同的电磁波在图像的部分地区生成颜色、纹路、以及像元等特征差异的整体表达。
- 道路特征主要有形状特征、辐射特征、上下文特征、纹理特征等。
- 道路提取常用特征包括光谱参数因子，几何参数因子，纹理参数因子等。
4. 遥感影像道路提取方法
4. 遥感影像道路提取方法
####4.1 图像分割理论
- 影像分割是指将原始图形分割互不叠加的具有不同特性的目标区域，但各个目标区域之间又是有交集的。
4.2 图像分割方法
- 面向对象的分割法指的是将分割对象与其他目标对象通过某些特征相互连接起来，即它们有同样或同质的属性。
