[發(fā)明專利]基于遙感數(shù)據(jù)的礦山和固廢填埋場自動提取方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110307785.7
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113033381B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 余嘉琦;李營;劉玉平;饒瑞璇;殷守敬;王晨;陳輝;王雪蕾;肖如林;賈興;靳川平;孫浩;徐丹;滕佳華
• 申請（專利權(quán)）人: 生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應用中心
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/20;G06K9/62
• 代理公司: 北京恩赫律師事務所 11469
• 代理人: 劉守憲;李善學

本發(fā)明公開了一種基于遙感數(shù)據(jù)的礦山和固廢填埋場自動提取方法和裝置，屬于環(huán)境監(jiān)測領域。本發(fā)明獲取亞米級遙感影像和熱紅外遙感影像，利用亞米級遙感影像計算歸一化植被指數(shù)和比值建筑指數(shù)，提取非植被覆蓋區(qū)和非建筑用地區(qū)；利用熱紅外遙感影像反演地表溫度，基于地表溫度值擬合正態(tài)分布曲線，提取高溫異常區(qū)；基于高溫異常區(qū)提取結(jié)果，剔除植被覆蓋區(qū)、建筑用地區(qū)，獲得礦山和固廢填埋場圖斑信息；建立分類模型，對礦山和固廢填埋場信息進行二次分類，并通過柵格矢量化處理，分別獲得礦山、固廢填埋場。本發(fā)明實現(xiàn)了礦山和固廢填埋場的自動提取，極大程度減少了人工成本和時間成本，提高了工作效率，為環(huán)境污染源監(jiān)管提供技術(shù)支撐。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及環(huán)境監(jiān)測領域，特別是指一種基于遙感數(shù)據(jù)的礦山和固廢 填埋場自動提取方法和裝置。

背景技術(shù)

我國是礦產(chǎn)資源大國，豐富的礦產(chǎn)資源是推動著我國經(jīng)濟自動發(fā)展的 主要因素之一，但與此同時，大規(guī)模開發(fā)也引起了大量生態(tài)環(huán)境問題。遙 感監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，截止2018年底，我國礦山開采占用損毀土地約5400多 萬畝，歷史遺留礦山占用損毀約3400多萬畝。礦山開采導致的山體和植 被破壞，往往是誘發(fā)滑坡、山洪等災害和塌陷事故的主要因素。因此，為 深入貫徹落實生態(tài)文明思想，推進礦山生態(tài)修復治理，建設綠色礦山，有 必要摸清礦山底數(shù)和空間分布。

我國每年產(chǎn)生固體廢物約50億噸，其中包括大量危險廢物，而填埋 仍是當前處理固體廢物的主要方式。大部分填埋場由于建設時間久遠、防 滲不力、運行不當、自然地理環(huán)境變化等因素，導致滲濾液滲漏事件頻發(fā)， 重金屬、有機污染物等滲入土壤和地下水，嚴重威脅糧食種植和飲用水安 全以及人體健康安全。因此，填埋場風險隱患排查也是地下水污染防治和 土壤污染防治的重要內(nèi)容。

礦山和固廢填埋場多零散分布在偏遠地區(qū)，地勢復雜、分布隱蔽，覆 蓋范圍廣且數(shù)量多。當前，礦山和固廢填埋場排查仍以地面調(diào)查和遙感調(diào) 查為主。地面調(diào)查方法耗費成本大，效率低，且部分非法礦山和填埋場未 登記在案，加之交通、地理等條件限制，導致排查工作異常艱難。遙感調(diào) 查方法主要分為人工目視解譯和機器學習提取，其中，人工目視解譯方法 雖然能較為準確地提取地物信息，但工作量較大，效率較低，提取準確度 依賴于解譯人員的經(jīng)驗，機器學習提取需要大量的樣本進行訓練，人工成 本較大，這兩種方法均難以滿足日常監(jiān)管及應急響應需求。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于遙感數(shù)據(jù)的礦山和固廢填 埋場自動提取方法和裝置，本發(fā)明利用多源遙感影像實現(xiàn)了礦山和固廢填 埋場的自動提取，極大程度減少了人工成本和時間成本，提高了工作效率， 為環(huán)境污染源監(jiān)管提供技術(shù)支撐。

本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：

一種基于遙感數(shù)據(jù)的礦山和固廢填埋場自動提取方法，所述方法包括：

S1：獲取待檢測區(qū)的亞米級遙感影像和熱紅外遙感影像；

S2：對所述亞米級遙感影像和熱紅外遙感影像進行預處理；

S3：根據(jù)歸一化植被指數(shù)方法，從預處理后的亞米級遙感影像上提取 非植被覆蓋區(qū)；

S4：根據(jù)K-T變換方法，從預處理后的亞米級遙感影像上提取非建筑 用地區(qū)；

S5：根據(jù)預處理后的熱紅外遙感影像計算地表溫度，并從預處理后的 熱紅外遙感影像上提取高溫異常區(qū)；

S6：將高溫異常區(qū)與非植被覆蓋區(qū)、非建筑用地區(qū)進行空間相交分析， 其交集為礦山和固廢填埋場圖斑；

S7：根據(jù)礦山和固廢填埋場圖斑的亞米級遙感影像的光譜特征對所述 礦山和固廢填埋場圖斑進行分類，得到礦山區(qū)域和固廢填埋場區(qū)域。

進一步的，所述S3包括：

S31：基于預處理后的亞米級遙感影像，計算每個像元的歸一化植被 指數(shù)NDVI；