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合成孔径雷达图像用于海岸线检测

作　者: 张乐
导　师: 管磊
学　校: 中国海洋大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 合成孔径雷达海库线图像边缘检测图像分割
分类号: TN957.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 98次
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内容摘要

海岸带地区与人类关系密切,而海岸线是区分海洋与陆地的标志,具有重要的研究价值。遥感技术探测范围广,采集数据便捷,可以作为研究海岸线的有力工具。合成孔径雷达在卫星遥感中又有着独特的特点,能够全天时,全天候的对研究区域进行观测,本文主要利用星载合成孔径雷达数据对海岸线提取进行相关研究。内容包括以下部分：1进行了对合成孔径雷达数据的预处理包括遥感影像图像的镶嵌、地理坐标定位、图像配准等处理。对合成孔径雷达图像的斑点噪声进行压制的几种常用方法和不同窗口大小的滤波效果进行了比较,包括Lee滤波,增强Lee滤波,Frost滤波,增强Frost滤波,Kuan滤波,Gamma滤波等,分析之后选择Gamma5×5窗口进行滤波。2分析实验了几种常见的海岸线提取算法,如经典的边缘检测算子(Roberts算子、Sobel算子、Laplace算子、Prewitt算子、Canny算子、SUSAN算子)。对较复杂的水平集算法和平均密度法进行了介绍和实验。水平集算法对初始轮廓有比较高的要求,在轮廓不理想的情况结果比较差。平均密度法在理论上对初始轮廓没有要求,但是通过实验发现对任意轮廓并不能得到满意结果,但是要比水平集算法在同样的轮廓下得出的结果要好。本文采用形态学和阈值分割的方法得到一个近似海岸线轮廓作为初始轮廓,经过实验可以得到比较好的结果。实验结果表明平均密度法对海岸线提取的精确程度上和对初始轮廓的要求上要优于水平集算法。3利用平均密度法对配准后的不同时相的两幅合成孔径雷达图像中胶州湾局部地区的海岸线进行海岸线提取,然后将海岸线叠加在一起。根据海岸线的不同定义和海岸的不同类型的特点,结合潮汐对海岸的影响对结果进行了分析讨论。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
1. 绪论  10-17
  1.1 海岸线检测研究的意义  10-11
  1.2 用于海岸线监测的遥感技术  11-16
  1.3 本文研究内容  16-17
2. 合成孔径雷达数据及预处理  17-30
  2.1 合成孔径雷达数据  17-20
    2.1.1 合成孔径雷达简介  17
    2.1.2 合成孔径雷达工作原理  17-18
    2.1.3 ERS2-SAR数据  18
    2.1.4 ENVISAT-ASAR数据  18-20
  2.2 数据预处理  20-30
    2.2.1 图像的镶嵌  20-21
    2.2.2 合成孔径雷达图像的地理定位和配准  21-24
    2.2.4 合成孔径雷达图像去除噪声  24-30
3. 海岸线提取算法研究  30-51
  3.1 几种常见的边缘检测算子  30-35
    3.1.1 一阶及二阶简单算子  30-32
    3.1.2 复杂算子  32-35
  3.3 水平集算法  35-43
    3.3.1 水平集算法基本理论  35-38
    3.3.2 水平集的快速算法  38-43
  3.4 平均密度法  43-51
    3.4.1 平均密度法基本理论  43-46
    3.4.2 平均密度法的改进算法  46-51
4. 合成孔径雷达图像海岸线检测  51-58
  4.1 数据和海岸线提取结果  51-52
  4.2 结果分析讨论  52-58
5. 结语  58-60
参考文献  60-63
致谢  63-64
个人简历  64
发表的学术论文  64

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