[發(fā)明專利]利用面向對象多源信息融合的荒漠植物遙感識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710577100.4
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107392133B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設計）人: 常存
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 11577 北京知呱呱知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 呂學文;武媛

本發(fā)明涉及利用面向對象多源信息融合的荒漠植物遙感識別方法，采用如下五個單元：大區(qū)域多源信息鑲嵌單元、面向對象的影像分割單元、多源信息融合單元、解譯規(guī)則制定單元以及荒漠植物識別單元；針對現(xiàn)有技術未考慮荒漠植物分布稀疏，生長光譜信息偏弱，且易受到漫反射的影響，混合像元、同物異譜現(xiàn)象顯著的特點，研發(fā)出利用面向對象多源信息融合的荒漠植物遙感識別方法，可解決在生態(tài)修復、氣候變化、生物多樣性、基因開發(fā)、消除貧困等領域的遇到的無法準確識別荒漠植物類型和時空分布的難題，為相關研究機構、公益組織、企業(yè)乃至政府提供技術支持，給干旱區(qū)的荒漠植被產(chǎn)業(yè)的開發(fā)、建設、管理提供數(shù)據(jù)分析依據(jù)。

技術領域

本發(fā)明涉及計算機數(shù)字圖像處理與模式識別，以及遙感應用領域，具體涉及利用面向對象多源信息融合的荒漠植物遙感識別方法。

背景技術

荒漠植物是指旱生半喬木、半灌木、小半灌木和灌木占優(yōu)勢的稀疏植被，是亞熱帶和溫帶干旱區(qū)的重要植被景觀。主要分布在從北非起，向東經(jīng)西亞、中亞、南亞至我國西北及蒙古等地的廣大戈壁荒漠內(nèi)，此外，在南北美洲和澳大利亞的荒漠也有一定面積的分布?；哪脖皇蔷值厣鷳B(tài)環(huán)境演變、氣候變化的指示器，也是全球陸面過程的重要組成部分，關系著干旱區(qū)荒漠生態(tài)系統(tǒng)的能量轉化和物質(zhì)循環(huán)過程，為荒漠動物群提供食物和庇護所?；哪参镌谏鷳B(tài)修復、氣候變化、生物多樣性、基因開發(fā)、消除貧困等領域的作用越發(fā)引起世界各國研究機構、公益組織、企業(yè)乃至政府的重視。

目前主要的遙感解譯方法包括：1、監(jiān)督分類，又稱訓練分類法，即用被確認類別的樣本像元去識別其他未知類別像元的過程。在這種分類中，分析者在圖像上對每一種類別選取一定數(shù)量的訓練區(qū)，計算機計算每種訓練樣區(qū)的統(tǒng)計或其他信息.每個像元和訓練樣本作比較，按照不同規(guī)則將其劃分到和其最相似的樣本類。2、非監(jiān)督分類，也稱為聚類分析或點群分析。即在多光譜圖像中搜尋、定義其自然相似光譜集群組的過程。非監(jiān)督分類不需要人工選擇訓練樣本，僅需極少的人工初始輸入。計算機按一定規(guī)則自動地根據(jù)像無光譜或空間等特征組成集群組，然后分析者將每個組和參考數(shù)據(jù)比較，將其劃分到某一類別中去。上述方法多見應用于濕潤區(qū)植物使用，且大多基于面向像素技術體系開展。相比濕潤區(qū)植物，荒漠植物分布稀疏，生長光譜信息偏弱，且易受到裸露地表(戈壁、沙漠)漫反射的影響，混合像元、同物異譜現(xiàn)象顯著。因此直接使用傳統(tǒng)遙感解譯方法，往往無法準確解譯荒漠植物的種類和分布特征。

如何能快速準確的識別荒漠植物，已成為橫亙在荒漠植物的產(chǎn)業(yè)開發(fā)和科學研究面前亟需解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是：為了解決如何能快速準確的識別荒漠植物的問題，本發(fā)明提供一種利用面向對象多源信息融合的荒漠植物遙感識別方法，主要涉及基于面向對象的遙感識別方法、基于多源信息融合的遙感解譯技術。將突破以像元作為最小單元的遙感分析方法體系，利用面向對象技術構建具有地學意義的評價單元，并利用多源數(shù)據(jù)提供的信息圖譜知識，可從宏觀格局上對荒漠植物的種類和時空分布進行有效識別，不僅是對遙感解譯識別技術的拓展和創(chuàng)新，也對干旱區(qū)的荒漠植被產(chǎn)業(yè)的開發(fā)、建設、管理具有重要的應用推廣意義。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種利用面向對象多源信息融合的荒漠植物遙感識別方法。

采用如下五個單元：大區(qū)域多源信息鑲嵌單元、面向對象的影像分割單元、多源信息融合單元、解譯規(guī)則制定單元以及荒漠植物識別單元；由上述單元組成的面向對象多源信息融合的荒漠植物遙感識別方法，可快速、高精度地識別出大范圍區(qū)域上的荒漠植被分布信息和數(shù)據(jù)，為相關研究機構、公益組織、企業(yè)乃至政府提供技術支持，給干旱區(qū)的荒漠植被產(chǎn)業(yè)的開發(fā)、建設、管理提供數(shù)據(jù)分析依據(jù)。

所述大區(qū)域多源信息鑲嵌單元基于約束接縫線的區(qū)域分塊制圖處理方法，目的是將不同圖幅，不同空間位置、不同分辨率的多源信息鑲嵌形成特定的要素層，以達到規(guī)范數(shù)據(jù)集、降低冗余、提高預處理效率的目的；