[發明專利]一種基于熵權法的遙感影像地形校正效果評價方法

在審

• 申請號: 202110852850.4
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113592737A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 黃解軍;姚明坤;況路路;唐盼麗;張明
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G01N21/25;G06K9/62
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 羅飛

本發明提供了一種基于熵權法的遙感影像地形校正效果評價方法，包括以下步驟：1.獲取遙感影像地形校正效果的定量評價指標；2.利用定量評價指標分別從五個方面對地形校正后的遙感影像進行定量評價；3.對各定量評價指標值進行標準化；4.基于熵權法得到每個波段的地形校正效果綜合評價值；5.基于主成分分析方法計算整幅影像地形校正效果綜合得分。本方法能夠綜合、客觀的對遙感影像地形校正效果進行定量評價，彌補了目前采用單一評價指標和單一波段進行地形校正效果評價的不足。

技術領域

本發明涉及遙感影像預處理技術領域，尤其涉及一種基于熵權法的遙感影像地形校正效果評價方法。

背景技術

復雜地形地表接收到的太陽輻射受太陽、大氣和地形等多種因素的影響,從而造成地表接收到的太陽輻射能量的非均一性。在此區域獲得的遙感影像由于受到地形起伏即坡度和坡向變異影響而導致陰陽坡影像像元輻亮度存在差異，這種地形效應嚴重影響了遙感影像的定量分析，那么要從高光譜遙感影像中獲取目標的真實光譜信息，就必須對影像進行地形校正以消除地形的影響。

20世紀80年代開始，國內外學者開始對準確獲取山區地表遙感反射率進行研究，建立了多種地形校正模型來減少或消除遙感圖像中地形效應影響，減少同種地表類型的反射率差異。盡管目前已經提出了多種地形校正模型，但是各個模型的地形校正效果和適用區域各不相同，因此針對各地形校正模型校正效果差別明顯的問題，一些學者開始對地形校正效果的評價方法進行研究。常用的地形校正效果評價方法包括定性和定量兩種，定性評價方法中具有代表性就是視覺分析法，即通過目視解讀遙感影像的方式，對比地形校正前后遙感影像的差異得出地形校正效果評價。一幅地形校正效果良好的遙感影像色調應趨于一致，光照面像元輻亮度得到壓制，陰影區域像元輻亮度得到增強，能夠很好的修復原影像陰影區域被隱藏的地表覆蓋類型。定性評價方法只能模糊的給出地形校正效果的優劣，并不能有效反映地形校正的程度如何，因此常作為定量評價方法的輔助手段使用。

對于地形校正效果的定量評價方法主要是從不同的評價角度出發，用具體的數值表示遙感影像的地形校正效果。如美國達特茅斯大學的Reeder博士發現遙感影像的輻亮度與太陽入射角的余弦值之間存在線性相關，因此產生了學者們最常用的余弦關系評價方法，利用地形校正前后影像像元輻亮度與太陽入射角余弦值的線性回歸方程斜率以及相關系數的變化來確定遙感影像的地形校正效果；David等人(2003)曾利用遙感影像波段平均值的變化來評價地形校正效果的穩定性；Rudolf Richter等人(2009)將同一土地覆被類型內影像像元的變異系數作為評價遙感影像異質性的指標來研究遙感影像地形校正的效果；Ion Sola等人(2016)采用遙感影像同一土地覆被類型內陰陽坡像元輻亮度均值差作為地形校正效果的評價指標。

本申請發明人在實施本發明的過程中，發現現有技術中的方法至少存在如下技術問題：

單一的地形校正效果定量評價指標只能從影像的單一角度評價地形校正效果，因此評價結果依賴于所選擇的評價指標。同時，遙感影像往往以多波段的形式組合使用，而目前的地形校正效果評價指標往往只能得到單一波段的評價結果，大部分學者采用單一波段的地形校正評價結果來代替遙感影像的評價結果。然而遙感影像的各波段之間的地形校正效果存在明顯的差距，因此采用單一波段的評價結果無法有效對整幅影像進行評價。

發明內容

本發明提出一種基于熵權法的遙感影像地形校正效果評價方法，通過對多角度的地形校正定量評價指標進行集成得到每個波段的地形校正綜合評價值，然后綜合每個波段的評價值得到遙感影像的地形校正效果綜合得分，從而構建了地形校正效果綜合評價模型。本模型旨在全面、客觀的對遙感影像的地形校正效果進行定量評價，為遙感影像地形校正技術的發展提供有力支撐。

本發明采用的技術方法包括：提供一種基于熵權法的遙感影像地形校正效果評價方法，包括：

S1：對獲取的遙感影像進行地形校正，基于遙感影像的地形校正結果和土地覆蓋數據獲取遙感影像地形校正效果的定量評價指標；