Дипломная работа: Обработка и визуализация объектов на космических изображениях средствами пакета Contour
Выводы
В проделанной работе получены следующие результаты:
1) Определены информативные спектральные каналы для формирования изображения с нужной цветопередачей: 5,4 и 3 для съемочной системы Landsat ETM+.
2) Установлены цветовые формулы для обработки.
3) Разработан программный пакет Contour для обработки и визуализации объектов на космических изображениях со следующими возможностями:
· Загрузка графических изображений;
· Создание растровых слоев;
· Выделение границы объектов;
· Расчет площадей и периметров;
· Создание бинарных слоев с границами объектов;
· Географическая привязка;
· Векторизация;
· Экспортирование shape-файлов.
4) Проведено сравнение с профессиональным пакетом "Erdas Imagine 9". Установлено, что на простых объектов (вырубок) результаты идентичны. Время обработки существенно ниже при той же точности. При сравнении более сложных областей (гарей) процент расхождения достигает 15%, что связано в различии пороговых значений, используемых в программах. Вероятность достоверного результата выше по причине меньшего количества спектральных каналов.
5) Проведен сравнительных анализ двух съемочных систем на примере Landsat ETM+ и Spot5 с различными пространственными разрешениями. Среднее расхождение в 7.9% в дальнейшем можно учитывать как поправку при работе со снимками этих двух систем.
Список литературы
1. Кашкин В.Б., Сухинин А.И. Дистанционное зондирование Земли из космоса. Цифровая обработка изображений [текст]: учебник / В.Б. Кашкин, А.И. Сухинин. - М.: Логос, 2001. - 264 с.
2. Савельев, И.В. Курс общей физики / И.В. Савельев. - М.: Наука, 1968.
3. Ахманов, С.А. Введение в статистическую радиофизику и оптику / С.А. Ахманов, Ю.Е. Дьяков, А.С. Чиркин. - М.: Наука, 1981.
4. Тихомирова, В.А. Физика и биология / В.А. Тихомирова, А.И. Черноуцан. - М.: Бюро Квантум, 2001. - 128 с.
5. Чандра А.М., Гош С.К. Дистанционное зондирование и географические информационные системы [текст]: учебник / А.М. Чандра, С.К. Гош. - М.: Техносфера, 2008. - 312 с.
6. Берлянт, А.М. Картоведение / А.М. Берлянт. - М.: Аспект пресс, 2003. - 477 с.
7. Басараб М.А., Волосюк В.К., Горячкин О.В. Цифровая обработка сигналов и изображений в радиофизических приложениях [текст]: учебник / М.А. Басараб, В.К. Волосюк, О.В. Горячкин; Под ред. В.Ф. Кравченко. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. - 544 с.
8. Crosier S., Booth B. ArcGIS 9: Map projections [текст]: учебное пособие / S. Crosier, B. Booth. - New York: Environmental System Research Institute, 2004. - 116 p.
9. Crosier S., Booth B. ArcGIS 9: Getting started [текст]: учебное пособие / S. Crosier, B. Booth. - New York: Environmental System Research Institute, 2004. - 272 p.
10. Murai S. GIS Work Book: Fundamental Practical Course [текст]: учебное пособие / S. Murai. - Japan: Japan Association of Surveyors, 1999. - 74 p.
11. Grady, L., and Funka-Lea, G. 2004. Multi-label image segmentation for medical applications based on graph-theoretic electrical potentials. In ECCV Workshops CVAMIA and MMBIA, 230-245.
12. Richard Barbieri, Harry Montgomery и др. Algorithm Technical Background Document // MODIS ATBD: THEORETICAL BASIS 1, 1997. - P.27 - 29
13. Michael Matson, Jeff Dozier. Identification of Subresolution High Temperature Sources Using a Thermal IR Sensor // Photogrammetic Engineering and Remote Sensing №9, 1991 стр.1311-1318
14. Грузман И.С. и др. Цифровая обработка изображений в информационных системах. - Новосибирск: НГТУ, 2002. - 352 с.
15. Верещака Т.В., Зверев А.Т. Визуальные методы дешифрирования. - М.: Недра, 1990. - 341 с.
16. Трофимова, Н.В. Методика создания ГИС проекта / Н.В. Трофимова, 2006. - 50 с.
17. Рис, У. Физические основы дистанционного зондирования. Учебное пособие / У. Рис - М.: Техносфера, 2008. - 312с.
18. Грузман, И.С. Цифровая обработка изображений в информационных системах / И.С. Грузман. - Новосибирск: НГТУ, 2002. - 352 с.
19. Верещака, Т.В. Визуальные методы дешифрирования / Т.В. Верещака, А.Т. Зверев. - М.: Недра, 1990. - 341 с.
20. Гарбук, С.В. Космические системы дистанционного зондирования Земли / С.В. Гарбук, В.Е. Гершензон. - М.: Сканэкс, 1997. - 296 с
21. Прэтт, У. Цифровая обработка изображений / У. Прэтт. - М.: Мир, 1982.
22. Loboda, T. Regionally adaptable dNBR-based algorithm for burned area mapping from MODIS data / T. Loboda, K. J. O”Neal, I. Csiszar. - M: Science Direct, 2007.
23. Мураховский В.И. Компьютерная графика [текст]: учебник / В.И. Мураховский; Под. Ред. С.В. Симоновича. - М.: Аст-Пресс СКД, 2002. - 640 с.
Приложение
Компьютерный код программы "Contour" в среде "Delphi".
unit Unit1;
interface
uses Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, GR32_Layers, GR32_Polygons, StdCtrls, GR32_Image, GR32, ExtCtrls, Menus, ExtDlgs, Gauges,JPEG, Grids, ActnPopup, ComCtrls, Tabs, DockTabSet;
type
TFormMain = class (TForm)
ImgView321: TImgView32; ScaleBar: TScrollBar; OptionsImPanel: TPanel; ScaleLabel: TLabel; ScaleCombo: TComboBox; MainMenu: TMainMenu; FileN: TMenuItem; OpenN: TMenuItem; ExitN: TMenuItem; OpenPictureDialog1: TOpenPictureDialog; CloseN: TMenuItem; ScalePanel: TPanel; SystemPanel: TPanel; XYPanel: TPanel; RGBPanel: TPanel; Grid: TStringGrid; NewPolButton: TButton; EditN: TMenuItem; DelAllN: TMenuItem; DelLastN: TMenuItem; N7: TMenuItem; ProzrCont: TScrollBar; DelPolButton: TButton; Label1: TLabel; SavePictureDialog1: SavePictureDialog; SaveContN: TMenuItem; N2: TMenuItem; OpenContN: TMenuItem FillPanel: TPanel; AddDelPanel: TPanel; Label2: TLabel; TochekPanel: TPanel; RadioVidCon: TRadioGroup; ChangePanel: TPanel; N1: TMenuItem; AutoOptPanel: TPanel; Label8: TLabel; Label5: TLabel; EditR: TEdit; EditG: TEdit; EditB: TEdit; Label9: TLabel; Panel1: TPanel; Panel2: TPanel; ColorDialog1: TColorDialog; Button1: TButton; Label10: TLabel; Shape1: TShape; WxWyPanel: TPanel; Panel4: TPanel; Label6: TLabel; UpLeftX: TEdit; Panel5: TPanel; Label7: TLabel; UpLeftY: TEdit; Panel6: TPanel; Label3: TLabel; RazrEdit: TEdit; SaveTextFileDialog1: TSaveTextFileDialog; Memo1: TMemo; Button2: TButton;
procedure Button1Click (Sender: TObject);
procedure DelAllNClick (Sender: TObject); procedure OpenContNClick (Sender: TObject); procedure SaveContNClick (Sender: TObject); procedure DelLastNClick (Sender: TObject); procedure DelPolButtonClick (Sender: TObject); procedure GridMouseDown (Sender: TObject; Button: TMouseButton; Shift: TShiftState; X, Y: Integer); procedure GridMouseUp (Sender: TObject; Button: TMouseButton; Shift: TShiftState; X, Y: Integer); procedure rozrContChange (Sender: TObject); procedure CloseNClick (Sender: TObject); procedure GridSelectCell (Sender: TObject; ACol, ARow: Integer; var CanSelect: Boolean); procedure GridKeyDown (Sender: TObject; var Key: Word; Shift: TShiftState); procedure NewPolButtonClick (Sender: TObject); procedure ImgView321MouseDown (Sender: TObject; Button: TMouseButton; Shift: TShiftState; X, Y: Integer; Layer: TCustomLayer); procedure FormCreate (Sender: TObject); procedure OpenNClick (Sender: TObject); procedure ScaleComboChange (Sender: TObject); procedure ScaleBarChange (Sender: TObject); procedure ImgView321MouseMove (Sender: TObject; Shift: TShiftState; X, Y: Integer; Layer: TCustomLayer); procedure DelContour (nomer: integer); private Polygon: array [1.1000] of TPolygon32; Outline: TPolygon32; procedure Build; procedure Draw (sloi: integer; proz: integer); procedure Left; procedure Right; procedure Up; procedure Down; function ColorSrav (colFun: TColor32): boolean; function StopUp: boolean; function StopLeft: boolean; function StopDown: boolean; function StopRight: boolean; procedure OtrisovkaAuto;
var
FormMain: TFormMain; CurDir: string; p: TPoint; conty: array [1.1000] of TBitmapLayer; id: word; points: word; colg,rowg: integer; mm: boolean;
scrollfill: boolean; xt,yt: array [0.1000] of integer; dlina: array [1.1000] of real;
square: array [1.1000] of real; prozra: array [1.1000] of integer; // dot: array [1.10000,1.10000] of integer; dot: array of array of array of integer; x_g,y_g: integer; col,colP: TColor32; StopperSlayer: boolean;
procedure Area; var i: Integer; begin xt [0]: = xt [points]; yt [0]: = yt [points]; square [id]: = 0; i: = 0; repeat square [id]: = square [id] + (xt [i] +xt [i+1]) * (yt [i] - yt [i+1]); i: = i+1; until not (i<=points-1); square [id]: = 0.5*Abs (square [id]); end; procedure perimetr; vari: integer; begindlina [id]: =0; for i: = 1 to points-1 do dlina [id]: =dlina [id] + sqrt ( (xt [i] - xt [i+1]) * (xt [i] - xt [i+1]) + (yt [i] - yt [i+1]) * (yt [i] - yt [i+1])); dlina [id]: =dlina [id] +sqrt ( (xt [1] - xt [points]) * (xt [1] - xt [points]) + (yt [1] - yt [points]) * (yt [1] - yt [points])); end;
procedure Delay (ms: longint); var TheTime: LongInt; begin TheTime: = GetTickCount + ms; while GetTickCount < TheTime do Application. ProcessMessages; end;
procedure TFormMain. Build; var TmpPoly: TPolygon32; begin Outline. Free; Outline: = nil; TmpPoly: = Polygon [id]. Outline; Outline: = TmpPoly. Grow (Fixed (0), 0); Outline. FillMode: = pfWinding; TmpPoly. Free;
end; procedure TFormMain. DelAllNClick (Sender: TObject); vari: integer; begin for i: = 1 to id do begin Grid. Rows [i]. Clear (); Polygon [id]. Clear; Conty [i]. Free; end; id: =0; DelPolButton. Enabled: =False; end;
