南京大学学报(自然科学版)
南京大學學報(自然科學版)
남경대학학보(자연과학판)
Journal of Nanjing University (Natural Sciences)
2015年
5期
976-986
,共11页
周淑媛%肖鹏峰%冯学智%朱榴骏%郭金金
週淑媛%肖鵬峰%馮學智%硃榴駿%郭金金
주숙원%초붕봉%풍학지%주류준%곽금금
马尔可夫随机场%合成孔径雷达%图像分割%积雪识别%玛纳斯河流域
馬爾可伕隨機場%閤成孔徑雷達%圖像分割%積雪識彆%瑪納斯河流域
마이가부수궤장%합성공경뢰체%도상분할%적설식별%마납사하류역
Markov Random Field%synthetic aperture radar%image segmentation%snow cover recognition%Manasi River Basin
以新疆玛纳斯河流域2014年3月19日 RADASAT-2影像为研究数据,采用马尔可夫随机场(Markov Random Field,MRF)模型分割方法进行积雪识别.MRF 模型分割方法能够充分利用图像上下文信息,降低相干斑噪声对合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)数据的影响.通过初始 k-means 分割估算出 MRF 参数,建立先验模型和概率密度函数,利用迭代条件模式(Iterated Conditional Model,ICM)算法进行最大后验概率求解得到最优标记,从而识别出积雪.通过实测数据进行验证,该方法积雪识别精度达86.67%.结果表明:MRF 模型分割方法的能够有效识别积雪;在地势较为平坦的地区,交叉极化(HV)方式下的后向散射系数与极化总功率 Span 的识别效果较好;在地形起伏较大的地区,HV 后向散射系数的识别效果随着高程和坡度的增加而降低,极化总功率Span 能够综合三种极化特征,较好地克服地形影响,提高积雪的识别精度.
以新疆瑪納斯河流域2014年3月19日 RADASAT-2影像為研究數據,採用馬爾可伕隨機場(Markov Random Field,MRF)模型分割方法進行積雪識彆.MRF 模型分割方法能夠充分利用圖像上下文信息,降低相榦斑譟聲對閤成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)數據的影響.通過初始 k-means 分割估算齣 MRF 參數,建立先驗模型和概率密度函數,利用迭代條件模式(Iterated Conditional Model,ICM)算法進行最大後驗概率求解得到最優標記,從而識彆齣積雪.通過實測數據進行驗證,該方法積雪識彆精度達86.67%.結果錶明:MRF 模型分割方法的能夠有效識彆積雪;在地勢較為平坦的地區,交扠極化(HV)方式下的後嚮散射繫數與極化總功率 Span 的識彆效果較好;在地形起伏較大的地區,HV 後嚮散射繫數的識彆效果隨著高程和坡度的增加而降低,極化總功率Span 能夠綜閤三種極化特徵,較好地剋服地形影響,提高積雪的識彆精度.
이신강마납사하류역2014년3월19일 RADASAT-2영상위연구수거,채용마이가부수궤장(Markov Random Field,MRF)모형분할방법진행적설식별.MRF 모형분할방법능구충분이용도상상하문신식,강저상간반조성대합성공경뢰체(Synthetic Aperture Radar,SAR)수거적영향.통과초시 k-means 분할고산출 MRF 삼수,건립선험모형화개솔밀도함수,이용질대조건모식(Iterated Conditional Model,ICM)산법진행최대후험개솔구해득도최우표기,종이식별출적설.통과실측수거진행험증,해방법적설식별정도체86.67%.결과표명:MRF 모형분할방법적능구유효식별적설;재지세교위평탄적지구,교차겁화(HV)방식하적후향산사계수여겁화총공솔 Span 적식별효과교호;재지형기복교대적지구,HV 후향산사계수적식별효과수착고정화파도적증가이강저,겁화총공솔Span 능구종합삼충겁화특정,교호지극복지형영향,제고적설적식별정도.
This study proposed Markov Random Field(MRF)to recognize snow cover using RADARSAT-2 data on 1 9 March 2014 in Manasi River Basin,Xinjiang Province.The MRF model based image segmentation method can take full advantage of the contextual information,and reduce the influence of speckle noise on SAR data.We estimated the MRF parameters following the initial k-means segmentation,then established the prior model and the probability density function.Finally,we used Iterated Conditional Model(ICM)for solving the maximum posterior probability of the optimal label to identify the snow cover.Verified by the field survey data,the accuracy of the method to recognize snow cover was 86.67%.The results showed shat the MRF model based segmentation method could effectively recognize snow cover.In the flat areas,the backscattering coefficient under the cross-polarization HV and the polarization total power Span had the good recognition accuracy.But in the mountainous areas,the recognition accuracy of the HV backscattering coefficient decreased with the increase of elevation and slope.The polarization total power Span can integrate the three polarization characteristics to overcome the topographic effect,and to impove the recognition accuracy of snow cover.