[發明專利]用于監測山地的遙感影像近紅外波段地形陰影校正方法

在審

• 申請號: 202210439844.0
• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號: CN114778483A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 江洪;陳愛琳;林靜
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01N21/55;G01S7/497;G06V20/13;G06V10/20;G06V10/764;G06K9/62
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊;薛金才

1.用于監測山地的遙感影像近紅外波段地形陰影校正方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：獲取研究區的衛星遙感數據和數字高程模型DEM數據，并做數據預處理；

步驟S2：采用機器學習和水體指數即NDWI提取地形陰影；

步驟S3：采用大氣校正后的地表反射率進行SCS+C地形校正；

步驟S4：采用地表反射率計算地形陰影消除植被指數即SEVI；

步驟S5：進行紅光波段地形陰影校正；

步驟S6：利用陰影區紅光波段反射率采用以下公式計算陰影區近紅外波段反射率：

ρ_nir宐t悔＝RVI·ρ_r宐t悔＝SEVI·ρ_r宐t悔, (1)

式中，ρ_nir-tc為地形校正后陰影區近紅外波段反射率，ρ_r-tc為地形校正后陰影區紅波段反射率，RVI為比值植被指數；

步驟S7：校正效果評價，采用目視分析、光譜統計分析、相對誤差分析等進行地形校正效果評價，光譜統計分析具體包括反射率與cosi散點分析、玫瑰圖。

2.根據權利要求1所述的用于監測山地的遙感影像近紅外波段地形陰影校正方法，其特征在于，所述步驟S1具體為：

步驟S11:收集研究區的衛星遙感數據和數字高程模型DEM數據；

步驟S12:對衛星遙感數據進行輻射定標和大氣校正，得到研究區地表反射率數據；

步驟S13:對數字高程模型DEM數據進行投影變換、重采樣及裁剪操作，得到研究區數字高程模型DEM數據，最后將獲取數據規范為同一數據格式。

3.根據權利要求1所述的用于監測山地的遙感影像近紅外波段地形陰影校正方法，其特征在于，所述步驟S2具體為：

步驟S21：在研究區分別選取陰影區、光照區及水體三類樣本點；

步驟S22：采用隨機森林即RF分類方法結合三類樣本點對研究區進行分類，提取總體陰影，并利用水體指數NDWI進一步分離水體的干擾。

4.根據權利要求1所述的用于監測山地的遙感影像近紅外波段地形陰影校正方法，其特征在于，所述步驟S3具體為：

步驟S31：結合研究區數字高程模型DEM數據，遙感影像太陽高度角、太陽方位角數據，計算太陽入射角余弦值cosi，計算公式如下：

cosi＝cosσcosθ+sinσsinθcos(β-ω) (2)

式中，i表示太陽入射角；σ表示地形坡度角；θ表示太陽天頂角；β表示地形坡向角；ω表示太陽方位角；

步驟S32：結合cosi計算矯正參數c，計算公式如下：

L_T＝a+bXcosi (3)

c＝a/b (4)

式中，L_T為地表反射率值，a和b為擬合的線性方程的系數；

步驟S33：對紅光波段地表反射率數據進行SCS+C校正，計算公式如下：

式中，L_SCS+C表示SCS+C校正之后的像元值；L_T表示SCS+C校正之前的像元值。