[發(fā)明專利]制備高精度掩膜文件進(jìn)行干旱河谷提取的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510322167.4
• 申請(qǐng)日: 2015-06-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104915925A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁明濤;黃英;王俊;廟成;周鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T3/40
• 分類號(hào): G06T3/40;G06T7/40
• 代理公司: 東莞市神州眾達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44251
• 代理人: 劉漢民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到一種遙感影像處理技術(shù)，尤其是一種基于遙感影像的，采用制備高精度掩膜文件進(jìn)行干旱河谷的提取方法。

背景技術(shù)

干旱河谷——橫斷山區(qū)最突出的自然景觀之一。

隨著人口的迅速增加與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，干旱河谷在人類長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)利用的基礎(chǔ)上，承載了更加嚴(yán)重的干擾和過(guò)度利用，如水電站施工、交通建設(shè)、村落擴(kuò)展、城鎮(zhèn)發(fā)展等等的影響，導(dǎo)致河谷區(qū)的植被嚴(yán)重退化，生態(tài)急劇惡化，水土流失加劇，山地災(zāi)害頻繁。這不僅吞噬著區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展成果，削弱區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),?更加嚴(yán)重的是動(dòng)搖了整個(gè)山地系統(tǒng)的安全。

因此根據(jù)高分辨率的遙感影像，將干旱河谷提取出來(lái)獨(dú)立研究將具有非常重要的價(jià)值。

干旱河谷的提取，是基于相關(guān)資料和研究者的認(rèn)知等等對(duì)遙感影像進(jìn)行處理，將認(rèn)為是干旱河谷的區(qū)域從影像中提取出來(lái)的過(guò)程。

現(xiàn)有干旱河谷的提取方法主要是將遙感影像按常規(guī)方法進(jìn)行目視解譯，然后基于某種地理因子（如氣候、植被、高程等，即降雨量少、氣溫較高、蒸發(fā)量大、高程介于一定范圍的區(qū)域就是干旱河谷）來(lái)約束分類結(jié)果進(jìn)一步確定干旱河谷的范圍，最后再通過(guò)實(shí)地調(diào)查來(lái)評(píng)價(jià)結(jié)果的過(guò)程。該種提取方法中，由于采用的是通過(guò)技術(shù)人員進(jìn)行目視解譯，所以在提取的過(guò)程中存在著如下問(wèn)題：

（1）當(dāng)前對(duì)于干旱河谷沒(méi)有普遍接受的標(biāo)準(zhǔn)定義，判定標(biāo)準(zhǔn)也不明確，因而為干旱河谷的提取增加了難度。

（2）現(xiàn)有的干旱河谷提取方法是根據(jù)遙感影像的特點(diǎn)，直接分類提取干旱河谷，提取出來(lái)的區(qū)域比較混亂，容易把一些沒(méi)有河流存在的區(qū)域歸類到其中，使得提取出來(lái)的結(jié)果較為粗糙，甚至有部分錯(cuò)誤，造成結(jié)果的誤差較大，為后續(xù)研究的結(jié)果埋下了錯(cuò)誤的隱患。

（3）目視解譯過(guò)程中或可能出現(xiàn)提取不完整，或者提取不準(zhǔn)備的情況，造成結(jié)果與實(shí)際的偏差。

為了降低甚至消除可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，或更大程度地減少干旱河谷提取的誤差，得到最為精確的提取結(jié)果，我們需要一種更可靠的提取方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，更大程度地減少干旱河谷提取的誤差，得到更為精確的提取結(jié)果，本發(fā)明提供了一種更可靠的，采用制備高精度掩膜文件進(jìn)行干旱河谷提取的方法。

本發(fā)的干旱河谷提取的方法，按如下步驟進(jìn)行，

（1）制定干旱河谷的界定標(biāo)準(zhǔn)。

（2）遙感影像預(yù)處理和圖像增強(qiáng)處理，包括校正處理、彩色合成，并進(jìn)行波段運(yùn)算。獲得增強(qiáng)圖像。

（3）均勻的選擇較為純凈的訓(xùn)練樣本，并進(jìn)行可分離性的計(jì)算，然后對(duì)處理的結(jié)果執(zhí)行監(jiān)督分類和分類精度的評(píng)價(jià)。

（4）遙感影像的分類后處理

將執(zhí)行監(jiān)督分類后的結(jié)果依次經(jīng)過(guò)主要分析、聚類分析、合并子集、統(tǒng)計(jì)計(jì)算過(guò)程。

（5）以分類后結(jié)果與和遙感影像圖為參考制作河谷范圍內(nèi)的掩膜文件。

（6）利用掩膜文件進(jìn)行裁剪。

（7）將裁剪后的圖像進(jìn)一步處理后形成需要的干旱河谷范圍。

如上所述的干旱河谷提取的方法，具體為，所述的遙感影像預(yù)處理和圖像增強(qiáng)處理包括幾何校正、拼接鑲嵌、圖像裁剪、影像融合。

如上所述的干旱河谷提取的方法，具體為，所述的遙感影像預(yù)處理和圖像增強(qiáng)處理包括將影像進(jìn)行2%拉伸圖像拉伸，以舍掉絕大多數(shù)的異常值，得到漂亮直觀的圖片效果。

如上所述的干旱河谷提取的方法，具體為，所述的彩色合成時(shí)選擇5,4，NDVI。

如上所述的干旱河谷提取的方法，具體為，在步驟7中的進(jìn)一步處理包括將裁剪后的圖像進(jìn)行多面分解，即把提取出來(lái)的部分打散，進(jìn)行小斑消除，將細(xì)小圖斑合并到周?chē)膱D斑中，然后進(jìn)行線面平滑。

如上所述的干旱河谷提取的方法，具體為，所述的制定干旱河谷的界定標(biāo)準(zhǔn)。具體為：河谷內(nèi)沒(méi)有植被或植被較少的地區(qū)評(píng)定為干旱河谷。更具體地：在山谷里植被較茂盛的區(qū)域不屬于干旱河谷，在山谷以外有較少植被的區(qū)域同樣不是干旱河谷。

如上所述的干旱河谷提取的方法，具體為，所述的均勻的選擇較為純凈的訓(xùn)練樣本，具體為，所述的均勻是指根據(jù)自己的分類定義繪制的相應(yīng)訓(xùn)練區(qū)在整個(gè)圖像上是分散且均勻展布的。

所述的較為純凈是指根據(jù)自己的分類定義繪制的相應(yīng)訓(xùn)練區(qū)時(shí)應(yīng)選擇差異較少、較為干凈的整個(gè)區(qū)域。

如上所述的干旱河谷提取的方法，具體為，所述的可分離性的計(jì)算是指計(jì)算任意類別間的統(tǒng)計(jì)距離，用于確定兩個(gè)類別間的差異性程度。

如上所述的干旱河谷提取的方法，具體為，在步驟3中進(jìn)行的可分離性的計(jì)算，計(jì)算結(jié)果不合格，通過(guò)結(jié)果對(duì)樣本進(jìn)行二次處理。