要。在目前配准方法中，基于特征点或特征线方法应用最广泛。目前针对多源遥感影像配准依然存在诸多问题，但是出现了不少值得借鉴研究成果，如采用旋转不变特征描述子，典型线状或面状地物等进行配准。在提取特征进行匹配基础上，采用基于小面元多源遥感影像配准方法将有助于保证各区域配准精度，即在参考影像上提取特征点作为配准控制点，通过匹配获得同名点对，再基于小面元微分纠正得到精确配准影像。该方法能够取得非常高自动配准精度，能够满足变化检测需求。多时相遥感影像变化检测多时相遥感影像变化检测技术是进行违章建筑变化监测，重点区域变化分析基础，变化检测结果直接决定了系统进行动态监测能力，是本项目最为核心关键技术之。目前基于多时相遥感影像变化检测方法多样，按照变化检测所依赖基本单元大小可以将变化检测分为以下两种类型基于像素变化检测基于像素变化检测方法直接以像素级光谱特征纹理特征以及通过变换所获得具有些实际物理意义特征植被指数，水体指数等来获取变化量或者对影像进行分类，然后通过对变化量或者分类结果分析获取变化信息。该方法简单易行，但是对于影像中噪声敏感，后处理工作量相对较大。面向对象变化检测面向对象变化检测方法首先从多时相影像中获取对象，对象是具有同质性系列像素组合然后以对象为单位提取出对象光谱纹理指数特征等最后对这些对象进行变化量得比较，获得变化信息。面向对象变换检测方法属于较高级别检测方法，能克服噪声影响，并且能有效结合数据进行变化分析，是目前最具有潜力种方法。该方法是作为本研究项目中变化检测最佳备选方案。面向对象变化检测技术技术路线图面向对象变化探测技术流程图项目创新之处项目充分利用了高科技遥感，等技术手段，在保证较高工作效率同时降低作业成本。其中遥感影像能够具有观测范围大，可视角度好，无遮挡，成本低廉等优势。在影像分析中大量采用当前国际先进技术手段，并结合强大空间分析功能，能极大提高作业效率，降低成本。变化前影像变化后影像影像联合分割变化前影像对象特征提取分类训练库变化后影像对象特征提取检测算法直接变化分析法对象分类变化图斑后处理结果分类结果对比分类变化检测法项目技术路线根据项目流程，整个项目技术路线包括监测资料数据源选择，数据调度与分析，系统应用和结果输出等几个关键技术步骤。图项目技术路线监测数据源选择城市规划遥感监测工作开展，数据源选择与应用该项工作取得成果关键因素。主要涉及资料有高分辨率卫星遥感数据资料城市规划资料地形图资料等。遥感影像数据利用遥感进行城镇建筑物监测最要环节之是如何选择长期而稳定数据源。随着航天遥感技术进步提高，不同用途可选监测数据源选择规划数据遥感数据数据配准数据预处理多时相数据调度与管理影像分析子系统影像分析系统实现监控系统中所需要影像分析功能。在违章建筑普查，典型地物提取中需要诸多影像分析操作，如边缘检测，纹理分析，光谱匹配等才能正常运转。在影像分析系统中，针对可能用到影像分析算法，实现基于像素影像处理如边缘检测纹理分析，光谱分析，分类基于对象影像处理，如分割，对象特征提取没对象分类。建筑物监管系统主要采用高分辨率遥感影像作为数据源，目前公认面向对象影像分析方法更适用于高分辨率遥感影像分析，因此面向对象影像分析技术将是本系统核心。变化检测子系统变化检测子系统是建立在影像分析子系统基础上高级分析系统，实现像素级变化检测，对象级变化检测，分类后图像变化检测等功能，并且提供完善后处理技术。针对高分辨率遥感影像面向对象变化检测系统将会是本部分重点内容。违章建筑普查子系统违章建筑普查子系统实现基于遥感影像与规划资料违章建筑普查。以影像分析为基础，采用叠置分析或模式识别知识实现现有违章建筑排查，并排查结果输出，作为执法检查依据。违章建筑变化监测子系统违章建筑变化检测系统，监测现有违章建筑整治拆迁工作和违章建筑出现过程。以现有违章建筑数据为基础，结合多时相遥感影像实现现有违章建筑拆除进度监控，及时了解整治情况。同时，根据多时相遥感影像及时发现违章建筑修建，扩建等，将其消灭在萌芽状态。所有监测结果输出，并提供作为执法监察参考数据。重点区域监测子系统重点区域监测子系统实现城市重点区域提取，变化趋势分析等。城市建设和改造涉及到城镇村，城乡结合部拆迁改造，根据政府规划和多时相卫星遥感影像，实现重点区域提取，以及变化分析，用以监管这些地区建设进度。相关监测结果输出成图，作为城市规划参考。基于遥感技术城市建设规划设计应用遥感影像图直观形象与数字化矢量实施测量和宏观性体化布局分析优势，可提交城市改造绿化以及改造地安全隔离交通疏导优化提供极大方便和科学决策依据。未来数字化城市化建设基础数字化绿色环保城市建设是人类生存科技进步和社会发展必经之路，必需工作。西方发达国家和国内发达城市正在进行或已完成运行。城市遥感影像数据及矢量化工作是数字化城市建设基础和重要内容。拟解决关键问题及项目创新之处本项目涉及关键技术包括多源多时相影像配准和多时相遥感影像变化检测等技术。立项的背景和依据项目研究目的太原是山西省的省会，濒临汾河，三面环山，自古就有锦绣太原城的美誉。太原是山西省的政治经济文化教育科技交通信息中心。建设整洁美丽的太原是所有太原人心中共同的理想。究。北京市自年起就已经采用国产卫星数据进行了北京市违章建筑普查工作，并取得了卓有成效工作，有利保障了北京奥运建设工作。国内其他地区如广州，长春等地也先后采用卫星数据进行违章建筑普查，城中村改造监测等，为城市发展和建设贡献了巨大力量，凸显出了其速度快，普查范围广，查准率高等优点，同时也为城市改造，工程建设等节约了大量成本。对国家或我市经济和社会发展意义与作用基于高分辨率卫星影像检测城市违章建筑项目，集成了高科技技术对城市违章建筑城市发展改建扩张等进行动态检测，具有发现率高发现及时工作效率高等特点。通过使用国际国内遥感卫星数据将大大降低项目数据和设计成本，使用国产卫星数据将在定程度上对国产卫星数据给予有利支持。基于高分辨率多时相遥感卫星影像和变化检测研究目前正经历个快速发展时期,由于它涉及到影像几何辐射校正影像特征提取和描述知识表达多源数据和知识集成分析等众多理论方法和大量应用细节。对现有先进技术方法进行整合与集成,从而使整个违法建设监测和发现流程更加高效，该项目不仅是集成技术在我国城市违章建筑监测方面实际应用，也为该技术在我国城市规划退耕还林占补平衡及土地管理历史文物保护等相关领域推广应用提供了宝贵借鉴和参考。综上所述，基于高分辨率卫星影像检测城市违章建筑项目具有巨大社会和经济效益价值，同时该项目技术提高了城市检测信息获取能力和效率。其数据和检测数据结果不仅可以满足城市建设发展规划需要，而且还可以推动城市安全建设，具有重大社会意义。二现有研究基础特色和优势违章建筑自动或半自动快速普查是本项目个主要内容。利用传统方法监测违章建筑，需要人员巡视，工作量大，并且受地面环境影响，受遮挡，效率低下，效果不好。本项目可以很好为城镇建设提供服务。本项目具有如下优点自动化程度高，检测精确可定期重复观测优势，通过多时相遥感影像对比，可以及时发现地表各种变化。以为城市用地变化，城市用地扩张提供有利指导。三研究方案与预期目标研究内容本项目目标采用高分辨率遥感影像，结合城市规划资料实现城市违章建筑普查，城市建筑物变化监测及重点区域监控与变化分析。其总体工作流程设计如图所示。图系统结构图基于遥感影像与规划资料违章建筑普查违章建筑自动或半自动快速普查是本项目个主要内容。利用传统方法监测违章建筑，需要人员巡视，工作量大，并且受地面环境影响，受遮挡，效率低下，效果不好。利用遥感影像高空探测无遮挡覆盖范围广等优势，可以快速准确发现大范围内违章违规建筑，具有自动化程度高，检测精确等优点。基于规划资料变化内容分析基于多时相遥感影像，规划资料变化检测与分析主要是利用卫星遥感具有可定期重复观测优势，通过多时相遥感影像对比，可以及时发现地表各种变化。再结合城市规划资料，利用技术数据处理功能和空间分析能力，以及提供属性信息查询手段，对变化城市规划资料数据多时相卫星影像数字化辐射几何纠正规划资料影像配准影像影像配准遥感影像规划资料违章建筑普查多时相遥感影像规划资料建筑物变化监测重点区域城中村，城乡结合部提取与变化监测违章建筑普查结果城市建筑物变化检测结果重点区域变化检测结果分析处理决策图斑进行感影像分析违章建筑普查违章建筑变化分析重点区域变化监测分析处理结果数据存储，打印输出数据调度与分析处理应用分析结果输出像素级分析对象级分析择不同类型卫星遥感数据产品已日光谱全色美国天多光谱资源三号全色中国天多光谱在项目开始之前，要根据实际情况对遥感数据源选择做充分而必要讨论和研究，以确定最后数据源类型。在确保项目成本开支前提下，保证每年次根据实际情况要求而定对城市范围遥感数据覆盖。近年随着我国遥感卫星蓬勃发展，国产卫星影像数据已经具有相当高精度，完全可以满足高分辨率卫星影像对城市违章建筑检测系统建立要求，并且与国外卫星同级数据相比具有很大价格和时效稳定优势。资源二号卫星是我国自主研制高分辨率遥感卫星，采用太阳同步轨道设计，可以获取全色波段影像数据。通过卫星侧摆成像，个季度内可以至少次以上覆盖全城区域，为城市违章建筑查处工作提供了良好时效性，空间分辨率可以满足查处违章建筑需求。计划于年底发射资源三号卫星是基于成熟资源二号卫星平台，通过针对性设计和修改，满足测绘任务和国土资源勘测任务高分辨率遥感卫星。卫星采用太阳同步轨道，回归周期为天，重访周期为天，全色相机空间分辨率提高到和多光谱相机提高到。资源三号卫星特性和精度将会为城市违章建筑查处提供更加高精度和稳定数据源。城市规划资料基于高分辨率卫星影像城镇建筑物管理中，中空间分析和数据转换等功能在此项目系统中起着重要作用。除了高分辨率卫星影像数据以外，还需要已有城市矢量数据城市规划审批图等辅助数据。经法定程序批准城市总体规划是定时期内城市发展目标发展规模土地利用空间布局以及各项建设综合部署和实施措施，是引导和调控城市建设，保护和管理城市空间资源重要依据和手段。城市规划遥感监测中使用城市规划资料包括城市总体规划文本图纸及附件城市大比例尺地形图等。纸制城市总体规划资料需进行精度较高数字化处理。数据分析调度与分析多时相多源数据调度无缝影像数据库技术主要包括影像分块技术空间索引技术数据无缝组织技术和多分辨率金字塔数据组织技术等。通过数据分块可以减少数据网络传输数据量，方便数据压缩和有利于在计算机内存中对图像数据进行运算处理。因此对存储图像数据采用对用户透明图像分块和重构方法来组织数据。在关系数据库中，以小图像块作为条记录来对其进行操作是