基于ALOS卫星图像阴影的天津市建筑物高度及分布信息提取.pdf

摘要光谱差异是提取建筑物阴影信息的一个重要依据。基于ALOS卫星图像阴影与建筑物高度关系的分析，文章阐述了依据阴影来估算建筑物高度的原理和方法，辅以数据融合的方法，利用多光谱影像中的光谱差异从ALOS全色图像中准确提取阴影信息，从而建立一种基于图像阴影提取城市建筑物高度及分布信息的标准化流程。问时，在天津的城市建筑物高度获取试验中，建筑物高度提取精度的抽样验证率达到87.6%,初步显示出了ALOS卫星数据在城市建筑物高度测量方面的巨大潜力。关键词：高分辨率卫犀遥感影像；光谱差异；阴影；建筑物高度

内容摘抄：

1城市建筑物高度估算原理和方法
1.1太阳、建筑物、阴影的关系
在遥感影像上，由于太阳照射而形成的阴影是比较常见的。阴影在遥感图像上表现为低亮度值，尤其在多光谱波段
组成的彩色图像上容易识别。当太阳光照射在物体侧面时，所形成的阴影反映了物体的侧面形状，另外，阴影还包含着物体的三维信息，通过阴影的特征分析可以大体确定建筑物的模型。为了计算简化，假定如下条件是成立的：
(1)物体垂直于地球表面；
(2)物体的影子直接投影在地面上；
(3)影子从物体的底部开始。
在不考虑太阳方位角对建筑物阴影影响的情况下，太阳高度角、卫星高度角与建筑物高度、阴影的相对几何关系如图1所示。由图1（略）

2影像数据处理
2.1研究区括
研究区AL0S数据5景（表1），包括2景10m分辨率多光谱影像和3景2.5m分辨率全色影像。其中，天津主城区多光谱影像1景（序号1），全色影像2景（序号3和序号4）：塘沽城区多光谱和全色影像各1景（序号2和序号5）。

2.2敢据处理及建蚊物高度钠息提取
天津建筑物高度信息提取工作流程图如图2所示。（略）

3建筑物高度提取和精度分析
（略）

4结束语
对于用遥感影像进行建筑物高度测量，由于成像过程采样的影响，影像的儿何分辨卒是影响测量精度的主要因素。
除此之外，对阴影的提取精度也会影响测量精度，当阴影映射到河流、绿化带等较暗的地物上时会造成阴影的误判；或者当高层建筑物的阴影叠加在一起引起阴影提取的失败，此外，对于比较复杂的建筑物，也存在一些问题。因此，在进行下一步的工作时，要充分考虑地物情况，使阴影提取的自动化和精度都得到进一步的提高。
利用ALOS卫星2.5m全色分辨率数据，对阴影进行精确的判读，并建立城市建筑物估算模型，形成标准化的生产流程。本项日的研究对数字城市三维模型建立、无线通讯网点布设、城市建筑规划等方面有很大的应用潜力。
致谢：中国科学院对地观测与数字地球科学中心王桂周，秦静，王铎，龙腾飞，刘复生，马应召等参加了部分工作，在此一并感谢！

（略）

投稿会员：巧克力布丁