一种城市建成区边界自动提取方法

摘要

本发明涉及一种城市建成区边界自动提取方法，尤指应用于高分辨率全色遥感影像进行城市建成区边界自动提取，属于城市规划领域。本发明首先对影像进行直方图均值拉伸处理，然后基于边缘检测算子提取城市建成区的边缘密度合理区，并基于灰度共生矩阵和神经网络算法提取其纹理特征合理区，再将边缘密度的合理区和纹理特征的合理区进行与操作得到城市建成区的候选区，然后使用分块密度过滤方法和数学形态学方法进行精提取，最后使用数学形态学方法将边界进行光滑处理并提取出城市建成区边界。本发明能有效处理具有多个中心且空地水域面积较大的区域，弥补当前已有方法的不足，且提取的城市建成区边界具有较高的精度。

主权项

一种城市建成区边界自动提取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，针对高分辨率的全色遥感影像，要求影像的信噪比高，无明显云层覆盖，对影像进行直方图均值拉伸处理；步骤2，对步骤1得到的预处理影像采用边缘检测算子提取出影像的边缘密度合理区；步骤3，对步骤1得到的预处理影像基于灰度共生矩阵和神经网络算法提取出影像的纹理特征合理区；步骤4，对步骤2得到的边缘密度合理区和步骤3得到的纹理特征合理区进行与操作运算，即取两者的共同部分，得到城市建成区的候选区；步骤5，对步骤4得到的城市建成区候选区采用分块密度过滤处理和数学形态学等方法进行精提取，提取出内部封闭完整且达到设定面积规模的城市建成区初步提取结果；步骤5所述采用分块密度过滤处理和数学形态学等方法进行精提取的步骤包括：步骤5.1，步骤4得到的城市建成区候选区往往不是封闭、完整的区域，而会显得比较破碎，区域之间存在缝隙和空洞，因此考虑采用密度过滤的方式对密度较大的区域进行填充，采用分块密度过滤处理，得到城市建成区的中心区域；步骤5.2，将城市建成区候选区和城市建成区中心区域进行或操作运算，这样得到的候选区其中心部分更加完整；步骤5.3，上步骤得到的城市建成区仍往往会有许多小图斑，根据城市建成区的区域连通性特点这些图斑需要过滤掉，采用基于数学形态学的区域连通算法统计每个区域的面积，设置面积阈值M，将面积小于M的区域过滤掉，这样得到的区域会因为城市建成区中的小湖泊、草地等而存在空洞，为了得到完整的城市建成区，采用基于数学形态学的区域填充算法将其中的空洞填充；步骤6，对步骤5得到的影像采用数学形态学方法对城市建成区边界进行光滑处理并提取边界。