随着遥感技术的发展,遥感逐渐与各行各业结合,并对遥感科学研究提出了新的要求。高分辨率影像为地物提取提供了更多的细节,使遥感可应用于更精细的需求。本文针对河流普查中的河流提取和河流中心线提取问题,利用国产高分辨率数据进行了研究,将河流分为普通河流和不同背景下的细小河流进行提取,并利用数学形态学和拓扑关系提取河流中心线,并连接断裂中心线,能为水利工作者提供一定的遥感手段进行河流普查工作。本文主要研究内容如下:1、结合国产高分辨率影像,对河流的形状、纹理、光谱、邻域等特征进行分析。分析发现,标准河流水体和细小河流水体的特征具有一定的相似之处,也具有较大的差异。其中,对于标准水体,用光谱指数提取最常用且快捷,对于细小水体而言,近红外波段亮度值低于其他地物,且八邻域变化特征明显,呈现典型的线状地物特点,这两个特征十分适合用于提取细小河流。2、研究利用国产高分辨率影像提取河流的方法,重点针对细小河流进行研究。对普通的水体特征明显的河流,采用速度快、普适性较强的NDWI指数法进行提取,对细小河流,采用DEM辅助缩小目标范围,并对植被背景下的细小河流采用高通滤波和近红外分割结合的方法进行提取,对裸露山石背景下的细小河流采用先取倒数,再利用高通滤波和近红外分割结合的方法提取。这两种背景在一定意义上代表了我国东部和西部的细小河流所处的背景环境。实验表明,这种方法在其特定的背景下,能成功提取出细小河流,并基本能保持河流的形状细节,通过对提取出的细小河流进行后处理操作,能在一定程度上,将细小河流提取过程中漏提的部分像元进行连接补充,并减少错提像元。3、对提取出的河流二值图进行中心线提取,主要针对中心线断裂连接的问题进行研究。首先对河流二值图进行初始中心线提取,接着提取初始中心线断点,并利用断点局部膨胀细化的方法对断点进行连接,最后,利用河流拓扑约束,实现错误连接线的去除,从而完成河流中心线完整提取。实验表明,该方法在保证河流中心线位置的正确性的同时,还保证了河流中心线自然语义的正确性。其中,断裂线连接的方法克服了最小点对法在处理范围较广的图像时速率较低,错误率较大的问题,并且避免了膨胀细化法在处理长距离断裂时造成的中心线变形问题。最后利用拓扑关系进行去伪处理,大大降低了连接的错误率。