[發明專利]一種多源數據融合的地質災害識別方法

有效

• 申請號: 201911005746.0
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN110765934B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 崔圣華;裴向軍;楊晴雯;習朝輝
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06T7/13;G06T9/00;G06Q50/26
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

1.一種多源數據融合的地質災害識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、基于InSAR數據確定“地質災害潛在高發區”；

步驟S2、對“地質災害潛在高發區”的地質災害進行遙感排查，采用NDVI法提取遙感圖中裸地像素區，以此代表地質災害區，并用裸地分布的點密度和面密度來計算地質災害發育程度，獲得“地質災害高發區”；

步驟S3、對“地質災害高發區”通過無人機進行航拍得到高精度航拍圖，基于RGB方法得到裸地像素區域，采用坡度篩選法排除建筑、水體和道路的非地質災害裸地像素，其余裸地像素認為是地質災害區域，以此獲得“地質災害準確位置”；

步驟S4、對含“地質災害準確位置”的圖片，通過Canny算法各地質災害點進行邊界檢測，得到“地質災害邊界”圖片，采用Scan2CAD軟件進行各“地質災害邊界”矢量化，得到地質災害點的邊界矢量數據，包括坐標、長度和方向數據，將邊界矢量數據作為識別結果；

所述步驟S1中“地質災害潛在高發區”的確定方法為：對InSAR數據進行影像配準、生成干涉圖、去平地效應、濾波及相位解纏和相位轉換及地理編碼處理后獲得變形圖，通過變形圖確定區域內變形最大的范圍，將該范圍作為“地質災害潛在高發區”；

所述步驟S2中“地質災害高發區”的獲得方法為：

計算“地質災害潛在高發區”遙感影像像素點的NDVI值，計算公式為：

NDVI＝(NIR-R)/(NIR+R)

上式中，NIR為近紅外波段的反射值，R為紅波段的反射率值；

將遙感影像像素點的NDVI值生成直方圖，選擇直方圖中多個波谷對應的最小閾值作為裸地的閾值，通過閾值獲取植被與裸地的分割值，并通過分割值從遙感影像中分離出裸地信息；

利用近紅外波段對陰影敏感的特征將裸地信息中的植被信息去除，得到更準確的裸地影像區域；

用裸地分布的點密度和面密度來計算地質災害發育程度，獲得“地質災害高發區”，點密度計算公式為LC＝N_L/A_L，面密度計算公式為LS＝A_S/A_L，其中N_L為地質災害點個數，A_L為統計區域總面積，A_S為地質災害總面積，當LC3或LS0.1則認為該區域為“地質災害高發區”；

所述步驟S3中“地質災害準確位置”的獲得方法為：

對“地質災害高發區”航拍圖進行圖像坐標校正，利用Matlab軟件對校正后的航拍圖進行圖像尺寸歸一化和直方圖均衡化，利用IPP軟件對歸一化和均衡化后的航拍圖像進行灰度處理，對灰度處理后的航拍圖像根據不同區域的RGB值計算識別指數，并提取大于識別指數的區域，將該區域作為植被區域，將其余區域作為裸地位置；

根據自動識別的裸地位置，獲取裸地位置的DEM數據，通過ARCGIS軟件對DEM數據進行坡度計算，當坡度在20～90゜時將該裸地位置區域作為地質災害識別結果，以此排除建筑、水體和道路非地質災害裸地，獲得“地質災害準確位置”。

2.根據權利要求1所述的多源數據融合的地質災害識別方法，其特征在于，所述識別指數的計算公式為：

CI＝a×ExG+b×ExGR+c×CIVE+d×VEG

上式中，CI為識別指數，a、b、c和d均為中間系數，ExG為超綠指數，ExGR為超紅超綠差分指數，CIVE為植被提取顏色指數，VEG為植被因子；其中，超綠指數ExG的計算公式為：

ExG＝2G-R-B

上式中，R、G和B分別為可見光紅色、綠色和藍色通道的值；

超紅超綠差分指數ExGR的計算公式為：

ExGR＝ExG-ExR

上式中，ExR為超紅指數，ExR的計算公式為ExR＝1.4R-G；

植被提取顏色指數CIVE的計算公式為：

CIVE＝0.441R'-0.811G'+0.385B'+18.78745

上式中，R'、G'和B'分別為可見光紅色、綠色和藍色通道的歸一化值；植被因子VEG的計算公式為：

VEG＝G/(R^0.667B^0.333)。