基于极化雷达非相干分解的建筑物提取方法研究

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1、硕士学位论文基于极化雷达非相干分解的建筑物提取方法研究作者姓名：马肖肖指导教师:程博正高级工程师中国科学院遥感与数字地球研究所学位类别:理学硕士学科专业:地图学与地理信息系统培养单位:中国科学院遥感与数字地球研究所2018年6月ResearchonBuildingextractionmethodbasedonPolSARincoherentdecompositionAthesissubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMastero

2、fNaturalScienceinCartographyandGeographicalInformationSystemByMaxiaoxiaoSupervisor:SeniorEngineerChengBoInstituteofRemoteSensingandDigitalEarthJune,2018中国科学院遥感与数字地球研究所学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已

3、经发表或撰写过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人在导师指导下完成的论文，知识产权归属中国科学院遥感与数字地球研究所。本人完全了解中国科学院遥感与数字地球研究所关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意研究所保存或向国家有关部门及机构送交论文的印刷版和电子版，允许论文被查阅和借阅；同意授权研究所采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存和汇编本学位论文。本人保证毕业后，以本论文数据和资料发表论文（著作）或使用论文工作成果时，第一署名单位为中国科学院遥感与数字地球研究所，并征得

4、导师同意。保密论文在解密后遵守此规定。论文作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要随着世界经济的快速发展和智慧城市的不断建设，建筑物目标信息提取对于土地利用调查、城市规划以及城市变化监测等应用具有重要的理论意义和实用价值。极化合成孔径雷达（PolSAR）以其多参数、多通道、多极化、信息记录更加完整等特点，在城市地物提取领域中发挥着重要作用，利用极化合成孔径雷达影像进行城市地物的识别、提取和监测已成为目前遥感影像解译的重要研究课题。首先对基于PolSAR的建筑物提取国内外研究现状进行调研，从其成像原理出发，重点分析了影像的极化特征和极化参数的提取方法，包括基于散射矩阵及其二阶统计矩阵的

5、特征提取方法和基于极化非相干分解方法的特征提取方法，同时基于灰度共生矩阵提取影像的纹理特征，并对比分析了各特征提取方法以及极化和纹理特征的建筑物提取效果。通过构建评价参数用以定量分析和评价各特征对建筑物的识别能力，同时结合各特征间的相关性进行初步的特征选择，构建适于建筑物提取的特征集。在构建的特征集的基础上，分别探讨了基于主成分变换的特征融合和基于评价参数的加权特征融合对建筑物提取结果和效率的影响，结果表明，基于评价参数的加权特征融合在保证精度的同时极大地提高了算法的运算效率。随后，对比分析了K近邻算法、随机森林算法、朴素贝叶斯算法、线性判别分析算法以及SVM算法基于特征集的建筑物提

6、取效果，为后续建筑物提取算法的提出做铺垫。然后，本文提出了一种基于SVM复合核函数和高层特征的建筑物提取算法，并分别对复合核函数和高层特征对建筑物的提取效果进行了详细的说明和实验分析。结果表明，复合核函数相比RBF、MLP等核函数在基于单一特征或特征集的建筑物提取的效果更好，同时高层特征的加入极大地提高了建筑物的提取精度。I基于极化雷达非相干分解的建筑物提取方法研究最后，对研究内容进行了总结，也提出了一些对未来计划的探讨。关键词：PolSAR，建筑物提取，极化目标分解，SVM算法，高层特征IIAbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofthewo

7、rldeconomyandtheconstructionofintelligentcities,theinformationextractionofbuildingobjectshasimportanttheoreticalsignificanceandpracticalvaluefortheapplicationoflandusesurvey,urbanplanningandurbanchangemonitoring.PolSAR(polarimetri