面向對象的高分遙感影像信息提取技術研究

郭興平

摘要：近幾年來，我國的經濟得到了飛速發展，當前總體呈平穩發展趨勢，在這種新形勢下，我國應該集中注意力尋找新的經濟增長點，這就讓我們想到了發展迅猛的計算機產業。遙感技術的應用也和該產業密切相關，在我國的高新技術中占有重要位置。文章針對面向對象的高分遙感影響信息提取技術進行了研究，希望能夠得到相關人員的重視，使得大家可以對該類型技術有一個清楚的認知和理解。

Abstract： In recent years， China's economy has developed rapidly. The current overall trend is steady. Under this new situation， China should concentrate on finding new economic growth points. This reminds us of the rapid development of computers industry. The application of remote sensing technology is also closely related to the industry and occupies an important position in China's high and new technology. The article focuses on object-oriented high-resolution remote sensing information extraction technology research， hoping to get the attention of relevant personnel， so that everyone can have a clear understanding and understanding of this type of technology.

關鍵詞：面向對象；遙感影像；信息提取；技術研究

Key words： object-oriented；remote sensing image；information extraction；technical research

中圖分類號：P407.8 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）27-0229-02

0 引言

改革開放以來，我國的各項事業和領域都取得了舉世矚目的成就，尤其是在第三產業，第三產業是較為先進的并且能夠體現一個國家的綜合實力和水平，在經濟新常態的背景下，每個人都應該意識到科學技術的重要性。如今日益全球化，在信息革命之后，計算機產業迅速發展，在這個信息爆炸的時代，能夠從海量信息中獲取對自己有用的信息已經成為重要的技術，同時在遙感影像的信息獲取方面的技術也相當重要，希望能夠有所突破。

1 關于面向對象的概述

1.1 關于面向對象的要素及方法

面向對象具有四種要素，一是抽象的使用，在面向對象的過程中，抽象是十分有必要的，抽象就是對實體的本質屬性進行強調，并且考慮如何實現對象之前的意義和動作行為，可以減少對細節的思考；二是信息的隱藏，這種方式可以有效地提升零部件的優良屬性，對象是最基本的單位，有利于減少對象之間依賴性的存在而產生的不利影響；三是共享，面向對象的過程就是共享的過程，在同一對象的類型中共享，在同樣的應用結構或者應用中共享，甚至于在不同的應用中共享，這些都為之后的技術實施創造條件；四是更加強對對象的結構，面向對象是不強調程序的，它注重每個對象，將它們作為一個個客體進行收集處理等。面向對象有很多種開發方法，例如Coad方法、Booch方法和OMT方法等[3]。首先，Coad方法為對象的合理處理應用提出了一個系統的原則，有利于推動層次的清晰；其次，Booch方法是從整體上指出了面向對象的不同；最后，OMT方法是較為先進的方式，主張對真實世界建立模型，通過每個對象來對其進行更加清楚地分析。

在遙感圖像的分析和處理中，計算機采用像素處理，早期的遙感圖像處理方法在像素處理單元中進行。但順寧認為，計算的目的是減少或替代人的工作，人的知識應該與計算機處理相結合。人們可以從一般事實中認識到視覺解釋，經常掌握圖像的主要特征，將他們的先驗知識與圖像分析相結合，就會有明顯的被分離物體的顏色，紋理和形狀特征。例如，對雄安新區地物進行視覺解讀時，應注意白洋淀和周圍城鎮的分離。因此，如果使用計算機分析來模擬人眼的工作模式，應該取得更好的結果。這要求計算機將圖像統一區域作為圖像處理的基本單位。這個同質區域被稱為一個對象。面向對象的圖像分割是基于對象的。

1.2 關于面向對象的模型及設計

面向對象的模型有對象、動態以及功能模型三種，其中的對象模型是指不同的對象可以組成模板，這些模板將整個模型進行了準確地劃分，對象模型可以通過管理模板來進行充滿邏輯性的分析；動態模型顧名思義就是一個動態的過程，它與時間和變化有關，通過狀態圖建立圖形并分析特征；最后是功能模型，功能模型的應用主要是判斷可以從中得到一些什么，不考慮順序，由多種流程圖構成[4]。總體來說，對象模型是說每個客體的問題，而動態模型是指時間的關系；功能模型則表示結果問題。在進行面向對象設計時需要提高注意力，遵守一些原則，這樣才能夠成功地展開。在具體設計時應當注意模塊化，將對象變成緊密結合的模塊，然后在過程和數據上進行抽象，之后通過信息隱藏來保證優良屬性。除了設計流程之外，一些非專業性的也需要相關人員注意，要保證設計的結構簡單并且清楚，簡化操作，然后減小變動的可能因素，保證結果的準確性和穩定性。

由于不同尺度下的信息具有不同的表現形式，單一尺度的尺度不能滿足圖像分析的需要，往往需要分析不同尺度的遙感圖像。對于高分辨率遙感影像，空間分辨率是規模。在建立多尺度圖像分割之后，可以形成具有分割尺度參數的圖像對象的分層網絡系統。圖像對象是包括像素和周圍像素的像素和語義信息的光譜信息的集合。多尺度分割主要解決了遙感圖像中不同屬性的分類信息表現在不同尺度目標層的問題。多尺度分割符合人類視覺的機制和特征。隨著規模的增加，圖像對象逐漸被合成。由于遙感圖像是由像素組成的，因此傳統的遙感圖像大多是基于像素的。然而，在高分辨率遙感影像中，一類地物通常由多個像素組成，可以根據像素直接對大量現有信息進行分割。在這種情況下，面向對象的遙感圖像提取技術已成為一個熱門話題，并取得了很多成果。

2 關于高分遙感影像的概述

2.1 關于遙感的概述

遙感是一種屬于測繪學的探測技術，專門用于遠距離的測繪，不與測繪目標相接觸。因為物體會產生各自的電磁波，遙感正是由于這一點來進行工作的，使用傳感器來對所測量物體發出的電磁波進行反射或輻射，在較遠的范圍進行探測活動。遙感主要是通過傳感器獲得的輻射、反射的電磁波信息來進行提取，對其展開分類，然后進一步加工處理，最后通過這些信息進行仔細的分析研究，并加以應用的技術。

2.2 關于遙感影像的概念及分辨

遙感影像就是在進行遙感工作的過程中和結束后，所探測到的目標物體的影像資料，它不是一種普通的圖片，而是記錄電磁波的照片，可以反映出目標物體的大小、范圍以及狀況等諸多信息，可以將其分成航空和衛星兩種。在對遙感影像進行處理時，要運用相關的掃描儀對圖像的性質進行轉換才可以，因為遙感影像是一種模擬圖像，而要使用計算機進行分析處理一定要保證是數字圖像。分辨率有很多類型，主要是用來對圖像進行有效識別和處理的，就像時間、空間、光譜以及輻射分辨率這四種類型。

2.3 關于遙感影像的方式及應用

遙感影像的成像方式也有很多種，一是航空攝影，該種成像方式主要是通過相關的設備來進行圖像的拍攝和捕捉；二是航空掃描，這種方式主要依靠相關的元件對要探測的目標進行點的掃描，瞬時間將信息記錄成像；三是微波雷達，較為先進和方便，主動對探測目標進行傳感，具有全天性特點。遙感影像的應用是十分廣泛的，當需要對土地進行人為改造等活動時就需要進行土地覆蓋監測，能夠清楚知道土地資源的狀況，同時也可以對森林進行監測，將信息提供給相關人員來檢測生態環境。

2.4 關于遙感影像的方案及提取

遙感影像是一種十分龐大的信息獲取方式，通過傳感器反映出來的影響具有大、多等特點，并且不同傳感器得到的圖像也有著差異，數據類型因此也有很多種。這種時候，就需要使用一些技術來解決問題，就像幀緩存技術和采用多種數據格式，就能夠有所緩解。另外，將信息從影像中提取出來也是需要一些方法和原則的，其中以特征提取最為便捷快速，特征提取就是針對影像中有突出特性的來進行變換，例如與顏色有關的光譜特征、與大小形狀有關的空間特征、與圖案的周期性有關的紋理特征，這些都可以是進行變化識別的依據。

3 關于信息提取的概述

3.1 關于信息提取的背景及概念

信息提取指的就是對遙感所成影像信息的提取，仍然屬于測繪學，因為實際得到的遙感影像總是數量眾多、復雜、模糊以及充滿噪音的，這就需要相關人員實用技術對有效信息進行精準提取，這樣才能夠對信息的分析有所貢獻。

3.2 關于遙感信息的提取

在當前社會，提取遙感信息還不能僅僅依靠相關的技術，因為技術的發展水平仍然不夠高，這就需要采取人工和技術相結合的方式，才能夠合理高效地對信息進行提取。在遙感信息提取的過程中，可以在知識發現和符號知識的基礎之上進行。

3.3 關于信息提取的發展趨勢

現代技術也仍然在攻堅克難，總會有所發展，到時候就會將新技術和新發現作用于信息提取當中，促進我國各項事業的發展。近幾年來，基于地物紋理知識、形狀知識以及邊緣特征知識等的信息提取技術也在不斷推進。

提取后城市綠地精度的高低直接決定了綠地信息提取結果的可信度，而可信度又為進一步研究的可行性提供參考。常用的精度評價方法有分類穩定性評價法、最佳隸屬度評價法、混淆矩陣統計法。混淆矩陣統計法適合于實地考察矢量區樣本數據的評價方法，屬于傳統的精度評價方法，其評價指標包括生產精度、用戶精度、總體精度和Kappa系數；分類穩定性評價法和最佳分類結果評價法均是從隸屬度的角度來評價提取結果。因為有實地矢量數據，所以此次試驗結果精度分析采取混淆矩陣統計法。選取評價指標有Kappa系數、用戶精度、生產精度和總體分類精度。

4 結束語

文章通過對遙感影像信息獲取技術的介紹，詳細地向大家展示了其中的問題和知識，首先是對面向對象進行敘述，在其概念、發展、特性以及方法等眾多方面都進行了介紹，然后展開了關于遙感影像的闡釋，最后將重點放在信息提取技術上，將目光聚焦于技術層面，指出了當前獲取信息的問題和不足，提出了相應的解決措施，希望能夠得到相關人員的重視，然后推動我國遙感影像應用的成熟，能夠獲取更加準確的信息，為我國相關事業的發展做貢獻。

參考文獻：

[1]常虹，詹福雷，楊國東，等.面向對象的高分遙感影像信息提取技術研究，2015.

[2]曾小箕.面向對象的高分一號影像信息提取技術研究，2014.

[3]胡茂瑩.基于高分二號遙感影像面向對象的城市房屋信息提取方法研究，2016.

[4]李寧，岳德鵬，于強，等.面向對象的荒漠綠洲區高分一號遙感影像信息提取技術研究，2017.

[5]熊子瀟.基于高分一號遙感影像的土地覆蓋信息提取技術研究，2016.

[6]董心玉.基于面向對象的高分一號遙感影像森林分類研究，2016.