[發(fā)明專利]一種基于衛(wèi)星遙感影像的高原鹽湖范圍提取方法及系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110854481.2
• 申請日: 2021-07-28
• 公開（公告）號: CN113673358A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張曉博;張焜;劉世英;竇寶成;高亮;李季
• 申請（專利權(quán)）人: 青海省地質(zhì)調(diào)查院（青海省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院;青海省地質(zhì)遙感中心）;北京吉威數(shù)源信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32;G06K9/34;G06K9/46
• 代理公司: 北京紐樂康知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11210
• 代理人: 秦月貞

本發(fā)明公開了一種基于衛(wèi)星遙感影像的高原鹽湖范圍提取方法及系統(tǒng)，該方法包括：確定目標鹽湖的分布位置；采用人工手勢牽引的方式采集初始種子點集；在提取窗口內(nèi)進行隨手勢牽引的實時多尺度分割，得到圖斑對象；對圖斑對象進行多維特征計算，選取分割結(jié)果中與初始種子點位置對應(yīng)的圖斑對象作為對象種子圖斑；計算鄰域圖斑與目標種子圖斑的特征差異閾值，將小于特征差異閾值的圖斑對象與對象種子圖斑進行合并，合并后產(chǎn)生的區(qū)域，繼承與對象種子圖斑完全相同的屬性信息，直至提取窗口內(nèi)對象種子圖斑周圍沒有新圖斑可以合并為止。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)方法提取時誤提嚴重、調(diào)參復(fù)雜以及人工解譯繁重和提取效率等弊端的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種基于衛(wèi)星遙感影像的高原鹽湖范圍提取方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著全球氣候變暖的形勢日益嚴峻，湖泊范圍的變化越來越得到研究人員的廣泛關(guān)注。而在眾多的湖泊類型中，高原鹽湖因其獨特的經(jīng)濟效益和重要的社會價值，也成為了湖泊范圍提取這一研究課題的重中之重。

高原鹽湖是在干旱或半干旱的氣候條件下，因湖泊的蒸發(fā)量超過補給量，湖水不斷濃縮，含鹽量日漸增加，使水中各種元素達到飽和或過飽和的狀態(tài)，從而在湖濱和湖底形成了各種不同鹽類的沉積礦床。獨特的地理環(huán)境和氣候條件，使得高原鹽湖在遙感影像上呈現(xiàn)出不規(guī)則的斑塊狀紋理特征，加之影像上山體陰影和常年的積雪覆蓋遮擋，導(dǎo)致傳統(tǒng)的湖泊水體提取方法難以勝任。

針對傳統(tǒng)湖泊提取方法在對高原鹽湖進行提取時出現(xiàn)的問題和困難，已有眾多學者進行了相關(guān)研究。如Li Xiaoman綜合利用WI(水體指數(shù))、NDWI (歸一化差值水體指數(shù))和EWI(增強水體指數(shù))等多種水體指數(shù)來規(guī)避山體陰影對湖泊提取造成的干擾且取得了較好的效果，但此方法只對強均質(zhì)性湖泊提取作用明顯，對高原鹽湖因鹽礦析出而呈現(xiàn)的斑塊狀不均質(zhì)特征，效果十分有限。

而利用多尺度分割技術(shù)，可以有效解決傳統(tǒng)水體提取方法對不均質(zhì)湖泊提取效果較差的問題，如王碧晴提出的指數(shù)提取與多尺度分割結(jié)合進行高原鹽湖提取方法，該方法在提取精度方面表現(xiàn)突出，能夠利用分割圖斑的對象特征對斑塊狀的鹽湖水體進行精準表達，但基于全局影像進行多尺度分割十分耗時，且圖斑對象之間的水體指數(shù)閾值差異較大，導(dǎo)致該類方法自動化程度不高，大量繁瑣而復(fù)雜的調(diào)參工作也導(dǎo)致此類方法效率十分低下。

綜上所述，考慮到全自動方法在高原鹽湖提取時存在誤提嚴重、調(diào)參繁瑣等問題，而完全人工解譯作業(yè)效率又十分低下，上述方法對于高原鹽湖這類不均質(zhì)水體進行提取時都無法取得令人滿意的效果。對此，已經(jīng)陸續(xù)涌現(xiàn)出一些采用人工交互與自動提取相結(jié)合半自動信息提取手段，可以在保證提取精度的前提下大幅提高生產(chǎn)效率，但此類方法大多面向建筑物、道路等這類存在規(guī)則幾何特征的人工建構(gòu)筑物，而對于水體提取，尤其是高原鹽湖這種均質(zhì)性差、周圍環(huán)境復(fù)雜的水系提取，應(yīng)用仍較為欠缺。

為此，如何同時解決高原鹽湖提取受山體陰影、積雪干擾，多尺度分割方法效率低下、調(diào)參復(fù)雜等問題，是研究高原鹽湖提取的重點，也是突破傳統(tǒng)不均質(zhì)湖泊水體提取技術(shù)瓶頸的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

針對相關(guān)技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出一種基于衛(wèi)星遙感影像的高原鹽湖范圍提取方法及系統(tǒng)，其能夠完成半自動高原鹽湖提取，不僅解決了傳統(tǒng)的全自動湖泊提取方法在對高原鹽湖進行提取時誤提嚴重、調(diào)參復(fù)雜的問題，也填補了現(xiàn)有半自動提取手段對高原鹽湖這類不均質(zhì)水體進行提取應(yīng)用的技術(shù)空白，同時，也規(guī)避了完全人工解譯繁重的人工投入、枯燥單一的采集模式和極低的提取效率等弊端，提高了整個高原鹽湖提取的效率和精度。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于衛(wèi)星遙感影像的高原鹽湖范圍提取方法。

該基于衛(wèi)星遙感影像的高原鹽湖范圍提取方法，包括以下步驟：

對目標鹽湖進行初步的范圍篩選，確定目標鹽湖的分布位置，得到目標決策范圍；