[發明專利]一種基于衛星遙感數據的水體范圍監測方法和裝置

有效

• 申請號: 201510658535.2
• 申請日: 2015-10-12
• 公開（公告）號: CN105243367B
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 蔡陽;衛黎光;王伶俐;陳德清;劉東升;付川;付靜
• 申請（專利權）人: 水利部水利信息中心;北京航天宏圖信息技術股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32;G06K9/34
• 代理公司: 北京恒都律師事務所 11395
• 代理人: 李向東

1.一種基于衛星遙感數據的水體范圍監測方法，其特征在于，包括：

獲取衛星遙感影像數據；

對所述衛星遙感影像數據進行預處理，得到預處理后的影像數據；

從所述預處理后的影像數據中提取單個水體研究區域的影像數據；

計算所述單個水體研究區域的影像數據對應的水體指數單波段影像文件；

根據所述水體指數單波段影像文件建立水體指數直方圖，其中，所述水體指數直方圖的橫坐標為所述單個水體研究區域內圖像像素的灰度級，縱坐標為具有同一灰度級的圖像像素的數量；

根據所述水體指數直方圖曲線確定分割閾值；以及

根據所述分割閾值從所述單個水體研究區域的影像數據中得到所述單個水體研究區域內的水體面積，

其中，根據所述水體指數直方圖曲線確定分割閾值包括以下步驟：

將所述水體指數直方圖劃分為左、中、右三個部分；

確定所述水體指數直方圖上的最大峰值位置分布；

若所述最大峰值位于所述水體指數直方圖的右部，則從所述最大峰值往左遍歷找到所述水體指數直方圖上發生畸變的位置；

若所述最大峰值位于所述水體指數直方圖的左部，則從所述最大峰值往右遍歷找到所述水體指數直方圖上發生畸變的位置；以及

若所述最大峰值位于所述水體指數直方圖的中部，確定所述最大峰值為背景峰值還是水體峰值，其中，若所述最大峰值為背景峰值，則從所述最大峰值往右遍歷找到所述水體指數直方圖上發生畸變的位置，若所述最大峰值為水體峰值，則從所述最大峰值往左遍歷找到所述水體指數直方圖上發生畸變的位置，

其中，所述水體指數直方圖上發生畸變的位置為所述分割閾值。

2.根據權利要求1所述的基于衛星遙感數據的水體范圍監測方法，其特征在于，獲取衛星遙感影像數據具體為獲取具有16m空間分辨率的國產GF1-WFV多光譜遙感影像數據。

3.根據權利要求1所述的基于衛星遙感數據的水體范圍監測方法，其特征在于，對所述衛星遙感影像數據進行預處理，得到預處理后的影像數據包括以下步驟：

對所述衛星遙感影像數據進行輻射定標，以得到輻射亮度值；

對所述輻射亮度值進行大氣校正，以將上述輻射亮度值轉化為地表真實反射率；

利用基準影像數據對所述地表真實反射率進行匹配；

將匹配結果不合格的數據進行合格化的處理；以及

對合格化處理后的數據采用多項式糾正模型進行幾何校正。

4.根據權利要求1所述的基于衛星遙感數據的水體范圍監測方法，其特征在于，計算所述單個水體研究區域的影像數據對應的水體指數單波段影像文件具體為：

利用歸一化水體指數[NDWI=（Green-NIR）/（Green+NIR）]進行波段運算，求取所述單個水體研究區域的影像數據對應的水體指數單波段影像文件，其中，NDWI為所述歸一化水體指數，Green為綠波段的反射率值，NIR為近紅外波段的反射率值。

5.根據權利要求1所述的基于衛星遙感數據的水體范圍監測方法，其特征在于，在建立所述水體指數直方圖之后，根據所述水體指數直方圖曲線確定分割閾值之前，所述方法還包括采用以下公式對所述水體指數直方圖進行平滑處理：

pdKernel[i]= pdKernel[i-1]/4+ pdKernel[i]/2+ pdKernel[i+1]/4 ，

其中，i為大于或等于2的自然數，pdKernel[i]為所述水體指數直方圖上第i個灰度級。