[發明專利]一種三維可視化的地表環境模型生成方法

在審

• 申請號: 201611208335.8
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN108242078A
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 張麗;李海俠;劉成基
• 申請（專利權）人: 航天星圖科技（北京）有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06K9/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供一種三維可視化的地表環境模型生成方法，通過對遙感圖像中的第一多波段圖像進行反演與解譯處理得到土地類別圖層集合，可以實現對植被/非植被信息的高精度分層，以綜合全面的反映區域的環境狀況，并在對遙感圖像中的第二多波段圖像進行提取得到植被覆蓋圖之后，使用植被區域圖層對植被覆蓋圖進行影像裁切得到植被圖層，以對植被信息進行定性、定位、定范圍的展示，最后將植被圖層和非植被區域圖層合成地表環境圖，將DEM與地表環境圖進行融合，采用多圖層的疊加生成三維可視化地表環境模型。本發明實現了植被覆蓋高精度識別，并且實現三維可視化地綜合展示區域地表的環境狀況。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，具體是一種三維可視化的地表環境模型生成方法。

背景技術

地表生態環境監測是遙感技術在土地利用領域應用的重要內容。遙感技術作為地球信息科學的前沿技術，可以在短期內連續獲取大范圍的地面信息，實現植被信息的快速收集和定量分析，反應迅速，客觀性強，是目前最為有效的對地觀測技術和信息獲取手段。尤其近年來新的高空間分辨率、高光譜、雷達等遙感技術的發展，為植被現代化監測提供了新的機遇。

現有的基于遙感的地表生態環境調查一般采用遙感圖像監督分類或遙感圖像反演的方式來識別不同地類，主要依靠氣象衛星NOAA/AVHRR、地球觀測衛星EOS/MODIS和陸地探測衛星Landsat/MSS、TM等衛星遙感影像，利用監督分類或遙感圖像反演的方式選取相應的數據來識別不同的土地類型，然而遙感拍攝的遙感影像是由位于各種高度，裝在不同傳感器上的不同清晰照相設備，以多種的采集方式，獲取的遙感像片，這些遙感圖像是具有不同清晰度、不同分辨率的照片，由于現有的遙感圖像的拍攝受時間、地點、天氣狀況等多種不確定因素的影響，受遙感圖像數據源限制，對植被識別精度較低，在展示植被信息的時候一般采取多圖件的方式分別展示植被的矢量和柵格的圖層，單幅圖件信息量少。

發明內容

針對現有的缺陷或不足，本發明提供了一種三維可視化的地表環境模型生成方法，其特征在于，包括：

步驟1，獲取遙感圖像和DEM數據，并進行遙感圖像預處理；

步驟2，對遙感圖像中的第一多波段圖像進行反演與解譯處理，并針對研究區域對處理后的第一多波段圖像進行裁切，得到覆蓋研究區域范圍的土地類別圖層集合，其中，所述土地類別圖層集合包括植被區域圖層和非植被區域圖層；

步驟3，對遙感圖像中的第二多波段圖像進行植被覆蓋信息計算機自動提取得到植被覆蓋圖；

步驟4，使用所述植被區域圖層對所述植被覆蓋圖進行影像裁切，得到研究區域范圍的植被圖層；以及

步驟5，將所述植被圖層和所述非植被區域圖層合成地表環境圖；

步驟6，將DEM與所述地表環境圖進行融合處理，生成三維可視化的地表環境模型。

優選地，其中，所述步驟1，進行遙感圖像預處理，包括：大氣校正、幾何校正、投影轉換，以及提取第一多波段圖像和第二多波段圖像。

優選地，其中，所述第一多波段圖像為紅、綠、藍波段圖像。

優選地，其中，所述第二多波段圖像為紅、近紅外波段圖像。

優選地，其中，步驟3，對遙感圖像中的第二多波段圖像進行植被覆蓋信息計算機自動提取得到植被覆蓋圖，具體包括：

步驟3-1，將具有相似性質的像素進行合并構成一個完整區域，進行圖像分割，得到由分割區域對象構成的分割圖像；

步驟3-2，進行植被覆蓋信息的計算機自動提取，生成植被覆蓋圖；

優選地，其中，步驟5，將所述植被圖層和所述非植被區域圖層合成地表環境圖，具體包括：

步驟5-1，將所述植被圖層和所述非植被區域圖層進行疊加；