[發明專利]一種結合多種遙感指標的裸土變化識別方法

有效

• 申請號: 202010977898.3
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112116242B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 李海文;楊鑫;蔡圣準
• 申請（專利權）人: 福州福大經緯信息科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26;G06V20/13
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 錢莉;蔡學俊

本發明涉及一種結合多種遙感指標的裸土變化識別方法，一種結合多種遙感指標的裸土變化識別方法，包括以下步驟：步驟S1：建立植被近紅外反射指數時序數據集；步驟S2：建立裸土指數時序數據集；步驟S3：建立特征指標時序數據集；步驟S4：特征指標評估和選取；步驟S5：計算特征指標的變化趨勢；步驟S6：建立裸土變化識別方案；步驟S7：對研究區裸土變化進行識別，獲得研究區裸土變化空間分布圖：根據步驟S6所建立的裸土變化識別方案逐像元判斷裸土是否發生變化，最終生成研究區裸土變化識別結果圖。本發明適用于大范圍裸土變化監測，時空連續性強，不需要事先提取裸土，且能夠快速獲取長時間序列裸土變化空間分布圖。

技術領域

本發明涉及時序遙感變化監測技術領域，特別是一種結合多種遙感指標的裸土變化識別方法。

背景技術

水土流失是當今世界面臨的一個嚴峻的生態環境問題，由其誘發的各種災害也給人們的生產生活帶來了威脅和損害，而其中裸土是水土流失區的主要地表景觀。對此，快速并準確地定位裸土區域，進行地表裸土的時空變化分析，對于水土流失的治理工作尤其重要。近年來，遙感技術已成為水土流失治理和評價不可或缺的高新技術。對此，眾多學者采用遙感技術對裸土變化進行研究，其中主要方法包括三類：(1)通過人工目視解譯方法進行對研究區遙感影像進行裸土識別；(2)通過采取數據樣本，采用監督分類方法對研究區進行裸土識別，結合多個時相分類結果對比分析裸土時空變化特征。(3)為了解決建筑用地和裸土混雜的情況，有學者提出一種雙重指數法，該方法首先利用裸土指數并閾值法提取裸土，接受利用歸一化建筑指數來去除裸土中混雜的建設用地。

當前眾多學者對裸土變化識別方法進行研究，但依然存在以下不足：1，基于人工目視解譯的方法存在工作量大，獲取大范圍裸土信息比較困難等問題。2，基于監督分類的方法，在訓練樣區選取上難度大，而非監督分類方法獲取的分類結果精度低。3，由于存在類內異質性，該方法不適于大范圍裸土識別；4，進行裸土時空演變分析時，采用分類后比較方法會帶來較大誤差。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種結合多種遙感指標的裸土變化識別方法，結合植被豐度和裸土指數變化趨勢，最終確定裸土增加或減少的區域；簡單易操作且結果準確度高，不需要設置閾值，能很好地應用于大范圍長時間序列裸土變化區域快速監測。

本發明采用以下方案實現：一種結合多種遙感指標的裸土變化識別方法，包括以下步驟：

步驟S1：建立植被近紅外反射指數時序數據集；

步驟S2：建立裸土指數時序數據集；

步驟S3：建立特征指標時序數據集；

步驟S4：特征指標評估和選取；

步驟S5：計算特征指標的變化趨勢；

步驟S6：建立裸土變化識別方案；

步驟S7：進行裸土變化識別，獲得研究區裸土變化空間分布圖：根據步驟S6所建立的裸土變化識別方案逐像元判斷裸土是否發生變化，最終生成研究區裸土變化識別結果圖。

進一步地，步驟S1的具體內容為：在研究區范圍內，對采集的圖像逐像元逐年建立研究時段內植被近紅外反射指數的8天最大化合成多年時序數據集；利用WhittakerSmoother平滑方法，對原始8天最大化合成植被近紅外反射指數多年時序數據平滑處理，從而逐像元獲得多年平滑的逐日植被近紅外反射指數時序數據集。

進一步地，所述步驟S2的具體內容為：

裸土指數(簡稱RIBS)，其計算公式為：

其中，NNDSI指歸一化差分積雪指數，NBrightness是通過纓帽變換獲取的亮度指標歸一化得到，其計算公式分別為：