光学影像辅助下的SAR图像道路提取方法研究开题报告

1. 研究目的与意义

遥感的发展经历了初始、发展、飞跃、实用等阶段。从最初的理论阶段到军事战略上的重要作用再到对资源地学研究为解决环境资源问题，遥感影像中蕴藏的相关信息对人类社会发展的重要性已经超乎了我们的想象。这次课题我使用的envi软件是市面上使用较多的一款软件，我将利用这款软件处理遥感影像，提取影像中的道路信息。

高分辨率影像能够提供丰富的地表细节信息，从高分辨率遥感影像中进行高精度的道路提取是目前遥感信息处理的研究热点。道路是高分辨率遥感影像上的重要地物,是构成城市的骨架,是城市高速发展中更新最快的基础地理信息之一,具有重要的地理、政治、经济、军事意义。由于sar（合成孔径雷达）系统具有全天时、全天候等优点，从sar影像中提取道路日益受到重视。道路在城市的经济发展和土地布局优化方面有着举足轻重的地位。高精度、及时更新的道路网信息对交通管理、城市规划、自动车辆导航、应急事物处理都有非常重要的作用。可以为城市规划提供参考,为电子地图更新数据,为国土资源管理提供据等。

关于道路提取算法,国内外学者有不少的研究,但从目前的研究进展来看,在高分辨率遥感影像上进行道路提取,还处在试验和理论阶段,没有完全应用到生产实践中,因此,研究高分辨率遥感影像道路提取具有学术意义和实用价值。

2. 研究内容和预期目标

基于传统的光学影像和卫星遥感影像的道路的提取方法有很多，而且较sar(合成孔径雷达)影像来说其算法也相对简单。

虽然传统的光学影像含有较好的光谱信息，但某些时候其纹理信息和分辨率不足，这会直接导致提取的信息不准确或是丢失。

与传统光学影像相比，sar影像采用波长较短的微波来获取地物信息，由于微波具有较强的穿透性，这样就算是被植被或是山体遮盖住的道路部分也能一定程度地呈现在影像中。

3. 研究的方法与步骤

由于受到乘性相干斑点噪声的干扰，造成sar图像道路边缘模糊。因此，一般先进性滤波或边缘增强等预处理，然后再进行边缘检测得到边缘像素点，将离散的像素点组合成连续的线，为道路网整体的提取做准备。

1、预处理

采用空域滤波，选择适宜尺寸的滑动窗口，在不丢失边缘的细节的同时，保证去噪效果达到最佳；采用方向性滤波，当道路的方向与滤波器的方向接近时，道路部分就会较好的保留下来。预处理阶段的主要任务就是消除相干斑点产生的噪声对道路边缘造成模糊的影像，并间接的能够同时增强道路边缘。

4. 参考文献

[1]程江华. 高分辨率sar图像道路提取方法研究[d].国防科学技术大学,2013.

[2]蒋斌. sar图像道路提取方法研究[d].国防科学技术大学,2004.

[3]汪夕明. 遥感影像道路提取方法研究与实现[d].清华大学,2011.

5. 计划与进度安排

一、研究工作准备阶段（2022.3.22022.3.29）：

2022.3.22022.3.15为准备工作阶段，包括查阅资料、实验数据收集等；2022.3.162022.3.29为开题阶段，主要工作是撰写开题报告等。

二、研究工作开展阶段（2022.3.302022.5.17）：