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高铁安全隐患的三种高效面向对象遥感变化检测方法
| 论文题名： | 高铁安全隐患的三种高效面向对象遥感变化检测方法 |
| 关键词： | 高速铁路;安全检测;面向对象;遥感影像;自动阈值分割技术 |
| 摘要： | 随着我国高速铁路事业的蓬勃发展，高速铁路运营安全成为了举国关注的问题。为此，国务院要求各有关部门开展高速铁路安全大检查行动，其中高铁沿线环境治理情况作为一项重点检查内容。为快速检测出高铁沿线的环境安全隐患，为有关部门开展高速铁路安全大检查行动提供科学依据和技术支持，本文展开了高铁沿线安全隐患的快速面向对象遥感变化检测方法的研究。 根据研究目标本文首先确定了具体的研究内容，即:基于GIS辅助分割的面向对象变化检测方法。在总结该类方法总体思路流程的基础上，对其中涉及到的遥感影像特征以及典型的自动阈值分割技术进行了系统概述。而后通过评估现有三种基于GIS辅助分割的面向对象变化检测方法的效率并进行综合分析，提出三种高效的基于GIS辅助分割的面向对象变化检测方法，并通过两组实验分别对比高效方法与现有方法的效率和精度，在第一组实验中（影像尺寸:1154×5064），六种方法所耗用的时间依次（与文中顺序一致）为:98s，95s，102s，93s，86s，75s;总体精度依次为:80.65％，82.70％，77.57％，87.21％，88.69％，81.69％;漏检率依次为:8.64％，7.43％，10.53％，1.86％，2.43％，7.43％;误检率依次为:10.71％，9.87％，11.90％，10.93％，8.88％，10.88％。第二组实验中（影像尺寸:16724×3564）六种方法耗时依次为:152s，143s，170s，140s，129s，118s;总体精度依次为:74.19％，78.47％，71.96％，80.56％，83.41％，77.87％;漏检率依次为:11.43％，9.83％，12.75％，3.75％，4.87％，10.12％;误检率依次为:14.38％，11.70％，15.29％，15.69％，11.72％，12.01％。由这些实验结果可以看出，灰度差分梯度-最大熵法的效率最高，改进的灰度均值向量-Otsu法次之。在精度方面，灰度均值向量-Otsu法及改进的灰度均值向量-Otsu法的总体精度和漏检率都要优于现有三种现有的方法，其中改进的灰度均值向量-Otsu法的总体精度最高，灰度均值向量-Otsu法的漏检率最低。可见本文提出的高效方法具有一定的高效性及实用性。最后将三种高效的变化检测方法应用于郑西高铁沿线（影像尺寸:78161×7103）的变化检测应用中，三种高效方法所耗用的时间依次为:2h44min35s，1h35min56s，1h28min45s;总体精度依次为:80.97％，82.72％，77.57％;漏检率依次为:3.16％，4.36％，10.75％;误检率依次为:15.87％，12.92％，11.68％。其中效率较三种现有方法中效率最高的特征量相关系数-最大目标函数法分别提高了3.31％，43.64％，47.86％。 上述结果表明本文提出的高效的面向对象变化检测方法在检测高速铁路沿线地物变化以及更新高速铁路数据库方面具有一定的使用价值，并为后续更为深入的研究提供参考。 |
| 作者： | 赵婷婷 |
| 专业： | 摄影测量与遥感 |
| 导师： | 李志林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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