[發(fā)明專利]一種基于ENVISAT ASAR與Landsat TM遙感數(shù)據(jù)面向?qū)ο筇崛∷w的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410406360.1
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN104217426A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 路春燕;王宗明;賈明明;劉明月;毛德華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06F17/50
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 楊立超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于ENVISAT?ASAR與Landsat?TM遙感影像數(shù)據(jù)利用面向?qū)ο筮b感圖像分類方法。

背景技術(shù)

水是地球上萬物的生命之源，水體的提取是水資源的調(diào)查評估、洪澇災(zāi)害的預(yù)測調(diào)查和損失評估、環(huán)境監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測以及旱情評估等眾多方面的基礎(chǔ)。因此，快速準(zhǔn)確地繪制水體的空間分布專題地圖對水資源的保護、監(jiān)測和評估意義重大。然而，在現(xiàn)有的利用遙感影像提取水體信息的方法中，簡單易行的水體提取方法往往提取精度不高，高精度的水體提取方法往往又復(fù)雜不易操作。利用光學(xué)影像自動提取水體，僅考慮光譜信息，提取結(jié)果容易受易于與水體混淆地物類型的影響，產(chǎn)生錯分或漏分，降低水體空間信息提取的準(zhǔn)確性。針對傳統(tǒng)的僅應(yīng)用光學(xué)影像自動提取水體信息，提取精度受到山體陰影、居住地、云朵等因素影響，且分類后的影像存在“椒鹽現(xiàn)象”、“飛地現(xiàn)象”不適用于中分辨率遙感影像的水體制圖。

面向?qū)ο蟮慕庾g方法在解譯時不僅考慮到地物的光譜信息，同時地物的幾何特征和結(jié)構(gòu)特征也被考慮在內(nèi)，影像解譯的最小單元是具有相同特征(如光譜、紋理和空間組合關(guān)系等特征)同質(zhì)均一的對象。相對于傳統(tǒng)的遙感解譯方法針對影像的單個像元的特征進行解譯而言，此方法突破了傳統(tǒng)的遙感分類方法以像元為基本分類和處理單元的局限性，以含有更多語義信息的多個相鄰像元組成的對象為處理單元，可以實現(xiàn)較高層次的遙感圖像分類和目標(biāo)地物提取。該方法是基于認知模型的遙感信息提取方法，更貼近人類的認知過程，已成為遙感信息提取領(lǐng)域主要的研究方向之一。

Landsat是1972年以來美國航空航天局(NASA)發(fā)射升空的一系列陸地資源衛(wèi)星。Landsat5搭載的傳感器TM，含有7個波段(0.45～0.53μm，0.52～0.60μm，0.63～0.69μm，0.76～0.90μm，1.55～1.75μm，10.40～12.50μm，2.08～2.35μm)，軌道高度705km，空間分辨率30m，重訪周期16天。ENVISAT是歐空局于2002年3月發(fā)射升空的巨型環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星，ASAR(Advanced?Synthetic?Aperture?Radar)是ENVISAT搭載的先進合成孔徑雷達，它具有多模式、多極化、大幅寬、多入射角等特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的利用遙感影像提取水體信息的方法提取精度低、水體提取方法復(fù)雜不易操作的問題，而提供了一種基于ENVISAT?ASAR與Landsat?TM遙感數(shù)據(jù)面向?qū)ο筇崛∷w的方法。

一種基于ENVISAT?ASAR與Landsat?TM遙感數(shù)據(jù)面向?qū)ο筇崛∷w的方法，它按以下步驟實現(xiàn)：

步驟一：對Landsat?TM數(shù)據(jù)進行預(yù)處理；

步驟二：對ENVISAT?ASAR數(shù)據(jù)進行預(yù)處理；

步驟三：對步驟二預(yù)處理完成的ENVISAT?ASAR數(shù)據(jù)進行重采樣，重采樣標(biāo)準(zhǔn)：重采樣后的ENVISAT?ASAR數(shù)據(jù)與步驟一處理完成的Landsat?TM數(shù)據(jù)的柵格大小一致；

步驟四：對步驟一預(yù)處理完成的Landsat?TM數(shù)據(jù)和步驟三中重采樣后的ENVISAT?ASAR數(shù)據(jù)進行空間配準(zhǔn)，得到Landsat?TM影像和ENVISAT?ASAR影像；

步驟五：對Landsat?TM影像和ENVISAT?ASAR影像進行多層多尺度分割，得到一系列分割單元，將每個分割單元作為一個對象；其中，所述每個分割單元由空間上相鄰、同質(zhì)性達到80％～100％的像元組成；

步驟六：利用水體對Landsat?TM影像第4波段B4具有強烈吸收的特點，建立開放水體指數(shù)放大第4波段的光譜差異，建立的指數(shù)稱為開放水體指數(shù)公式如下：