[發明專利]一種水域輪廓提取及面積檢測方法

有效

• 申請號: 201810520933.1
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108830876B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 陳嘉琪;李昊菲
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06T7/136
• 分類號: G06T7/136;G06T7/62
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 梁耀文

1.一種水域輪廓提取及面積檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)確定設定區域不同時間段衛星遙感圖像；

(2)對衛星遙感圖像進行銳化處理；

(3)批量進行興趣區裁剪，并標定水域中心點；

(4)選取衛星遙感圖像進行處理，根據水體特征可計算得到每個像素點的NDWI值，根據NDWI值可計算獲得水體判別閾值；根據NDWI值計算獲得水體判別閾值的具體步驟如下：根據每一增長區的NDWI值，計算得到水體判別閾值；其中增長區區域的確定以半徑單位做模擬長和模擬寬，以此模擬長和模擬寬來確定增長區區域，圈定覆蓋的若干相接的增長區后，測算出增長區區域內水體NDWI值，并計算得到水體判別閾值；所述半徑單位為以水域中心點為基點，以水域中心點到最近的重合岸線間距離1％的像素點個數作為半徑單位，圍繞水域中心點做圓；

(5)通過將NDWI值與水體判別閾值進行比對，判定其水陸分類；

(6)若本次識別無陸地，則本次識別所有區域相連環形區，判別環形區以內均為水域；以原有半徑為準，增長一個半徑單位，若遇重合岸線則停止，非重合岸線部分繼續擴展；

(7)若某次所有增長區內均無水域出現，則判定檢測完畢，此時將其增長區區域內輪廓相接得到水域輪廓；

(8)根據之間獲得的增長區區域個數，結合增長區設定面積，測定衛星遙感圖像中水域的總面積。

2.根據權利要求1所述的一種水域輪廓提取及面積檢測方法，其特征在于，步驟(1)中所述衛星遙感圖像為由Landsat系列衛星采集的光學影像。

3.根據權利要求1所述的一種水域輪廓提取及面積檢測方法，其特征在于，步驟(4)中NDWI值的表達式為：

NDWI＝(K(G)-K(R))/(K(G)+K(R))

K(G)是基于綠波段的歸一化比值指數；

K(R)是基于近紅外波段的歸一化比值指數。

4.根據權利要求1所述的一種水域輪廓提取及面積檢測方法，其特征在于，步驟(5)中通過將NDWI值與水體判別閾值進行比對，判定其水陸分類的具體步驟如下：分別將所述衛星遙感圖像每一次增加的水體增長區中NDWI值與水體判別閾值做對比處理：

若增長區的NDWI值較所述水體判別閾值大，則可判定其為水域；

若增長區的NDWI值較所述水體判別閾值小，則可判定其為陸地；

若本次識別無陸地，則本次識別所有區域相連環形區，判別環形區以內均為水域；以原有半徑為準，增長一個半徑單位；此時將原有水域范圍設定為初值，將增長一個半徑單位后的范圍設定為復值。

5.根據權利要求1所述的一種水域輪廓提取及面積檢測方法，其特征在于，步驟(2)中對衛星遙感圖像進行銳化處理的具體步驟如下：選用累積分布函數為對衛星遙感圖像中像素個數多的灰度級進行展寬，而對衛星遙感圖像中像素個數少的灰度進行壓縮，使像素值均勻分布，完成對256個灰度級中各灰度數目的統計；在統計完成后計算灰度分布密度和直方圖分布，最后對累計分布取整并對灰度值進行映射；其中，映射公式為：

其中，式中n表示像素的總和，而G為灰度級總數。