[發明專利]一種基于衛星遙感數據挖掘的植被破壞分析方法及系統

在審

• 申請號: 202110593352.2
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113516704A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 田桂申;宋猛;白雪嬌;劉麗娟;鄒睿翀;莫明飛;楊知;費香澤;李闖;劉彬
• 申請（專利權）人: 國網內蒙古東部電力有限公司;中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06T7/62
• 分類號: G06T7/62;G06T7/136;G06T5/00;G06T5/40
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供了一種基于衛星遙感數據挖掘的植被破壞分析方法及系統，包括：獲取輸變電工程施工區域施工前的原始遙感影像和當前遙感影像；基于原始遙感影像和當前遙感影像中像元的歸一化植被指數分析原始遙感影像和當前遙感影像的裸土面積；將當前遙感影像的裸土面積與原始遙感影像的裸土面積間的差作為輸變電工程施工區域的植被破壞面積，本發明基于遙感影像中像元的歸一化植被指數分析遙感影像的裸土面積排除了土壤、季相、傳感器差異等因素的干擾，提高了植被破壞面積監測的精度。

技術領域

本發明涉及監測領域，具體涉及一種基于衛星遙感數據挖掘的植被破壞分析方法及系統。

背景技術

輸電工程建設過程中容易造成裸土、建筑用地造成植被破壞、裸土外露和水土流失。輸電工程植被破壞的遙感變化監測是指利用衛星遙感技術對工程建設過程中造成的裸土上的植被破壞情況隨時間發生變化進行動態追蹤的過程。它主要以變化檢測理論為基礎，變化監測與變化檢測相比，既有共性，也各有側重點。兩者都圍繞變化信息的獲取而展開，就方法而言，兩者有時可以相互借用；但是，兩者的落腳點有所側重，變化檢測強調結果，而不關注變化過程所呈現的特點，而變化監測則強調過程所呈現的特點，需要從階段性結果中挖掘變化特點，以反映變化趨勢。因此，變化檢測常作為變化監測的方法或技術手段呈現。

遙感時間序列變化檢測是長時序遙感變化監測的重要方法，其本質上是一個多時相遙感影像變化檢測過程。它強調了多時相數據的一致性、連貫性和相關性。遙感時間序列變化檢測是指利用同一地區的不同時相的遙感時間序列數據及相關輔助數據來分析該區域地物的動態變化過程，包括位置、分布范圍和性質狀態等時序變化信息。其一般流程包括三個環節，即遙感數據的篩選、遙感時序數據合成和遙感時序變化信息提取。其中，遙感時序變化信息提取是遙感時間序列變化檢測最為關鍵的一環。

遙感時間序列變化檢測方法可以歸納為兩大類——分解法和整體法。分解法將遙感時間序列變化檢測過程看作是多個單時相分類比較法的疊加過程或多個相鄰時相的雙時相比較法的疊加過程，即將序列數據處理拆分為多個雙時相或單時相的圖像處理過程。整體法將遙感時間序列變化檢測過程看作是一個整體，直接運用時間序列分析法獲取序列變化信息。

電網工程在建設過程中容易造成水土流失、植被破壞等環水保問題，如何在建設過程中監測、做好過程與竣工驗收的植被保護審計意義凸顯。

綜合考慮輸電工程植被破壞的遙感變化監測研究現狀、遙感時間序列變化檢測理論的研究現狀和多源遙感數據的發展現狀，當前，在輸電工程植被破壞的遙感變化監測方法研究方面，面臨的問題有：

(1)多源遙感數據的一致性問題。由于傳感器工藝、波譜范圍、幾何精度、成像時間、季節物候、云霧陰影等存在不同程度的差異，針對同一地區的多源遙感數據之間引入的誤差有所不同，這將導致“偽變化”現象的產生，降低變化檢測的精度。當前研究主要選擇NDVI作為輸電工程植被破壞變化指標，由于NDVI容易受土壤、季相、傳感器差異等因素干擾，導致多時相數據一致性差，因此無法滿足輸電工程植被破壞變化監測的精度要求。

(2)遙感時間序列變化檢測的時空相關性問題。當前的研究雖然已經意識到地物的時序變化具有時空相關性，但并沒能充分發揮這種時空關聯作用，其處理過程還比較冗余，既妨礙執行效率，也降低序列變化檢測精度，進而影響輸電工程植被破壞變化監測過程。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種基于衛星遙感數據挖掘的植被破壞分析方法，所述方法包括：

獲取輸變電工程施工區域施工前的原始遙感影像和當前遙感影像；

基于原始遙感影像和當前遙感影像中像元的歸一化植被指數分析原始遙感影像和當前遙感影像的裸土面積；

將當前遙感影像的裸土面積與原始遙感影像的裸土面積間的差作為輸變電工程施工區域的植被破壞面積。