[发明专利]一种基于序列光谱曲面特征的滑坡识别方法

说明书

本发明公开了一种基于序列光谱曲面特征的滑坡识别方法，解决了现有滑坡识别方法实现复杂、识别精度欠佳等缺陷。该识别方法包括以下步骤：（1）将高光谱遥感图像计算成反射率图像；（2）将反射率图像分割成若干目标单元，选定部分目标单元为样本单元；（3）基于单元构建与单元大小一样的光谱曲面，在每个波段图像中每个单元构建一个光谱曲面，将所有波段中，基于同一个单元构建的光谱曲面组合成曲面集合；（4）通过对比目标曲面集合与样本曲面集合的相似程度来确定滑坡灾害的可能性。本发明将滑坡灾害看成一个整体目标单元，而不是一个独立像素，综合考虑了目标单元包含的像素之间的逻辑相关性，客观上符合对滑坡灾害现象的认识。

技术领域

本发明涉及一种识别滑坡地质灾害的方法，具体的说，是涉及一种基于序列光谱曲面特征的滑坡识别方法。

背景技术

当前遥感技术监测与识别滑坡地质灾害的方法较多，但多数是从监测与识别其它目标对象的方法中总借鉴而来的。现有技术中，识别滑坡地质灾害的方法主要有光谱距离方法、光谱角度方法、决策树方法等；现有方法实现原理要么是基于单个像元的光谱信息与选取方法，要么是必须有较多其它数据参与。单像元方法极易导致椒盐现象，产生无效破碎斑块，有其它数据参与的方法依赖性较强，很难切实应用与推广。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种方法简单、实现方便、科学的基于序列光谱曲面特征的滑坡识别方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于序列光谱曲面特征的滑坡识别方法，包括以下步骤：

(1)将高光谱遥感图像计算成反射率图像；

(2)将反射率图像分割成若干单元，单元即为目标单元，选定部分目标单元为样本单元；

(3)基于单元构建与单元大小一样的光谱曲面，在每个波段图像中每个单元构建一个光谱曲面，将所有波段中，基于同一个单元构建的光谱曲面组合成曲面集合；目标单元对应的为目标曲面集合，样本单元对应的为样本曲面集合；

(4)通过对比目标曲面集合与样本曲面集合的相似程度来确定滑坡灾害的可能性；

步骤(3)中，一个波段包含m个光谱曲面，m为分割成的单元数目；一个单元则对应n个光谱曲面，其中，n为高光谱遥感波段数目。

进一步的，所述步骤(2)中采用普适方法将反射率图像分割成若干单元，且分割的单元尺寸与滑坡尺度匹配。

进一步的，所述步骤(3)中的光谱曲面为以单元空间轮廓为边界，以对应的波段反射率值为顶点的不规则曲面。

进一步的，所述步骤(4)的具体方法如下：

(41)通过计算光谱曲面的特征参数，得到每个光谱曲面的特征值；

(42)计算样本单元的特征值与目标单元的特征值之间差异，得到差异指数；

(43)结合每个波段形成的差异指数，通过加权方法计算出样本单元与目标单元的综合差异值；

(44)将最终的综合差异值与预设的滑坡识别阀值进行比较，如果差异值小于或者等于阀值，就认为本单元为滑坡分布，否则，本单元为非滑坡分布。

进一步的，所述步骤(43)中的波段为预设置的滑坡灾害的敏感光谱波段。

进一步的，所述步骤(41)中光谱曲面的特征参数包括：曲面面积和投影面积的比例、曲面凹凸点的波动区间、曲面凹凸点平均值和方差。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明将滑坡灾害看成一个整体目标单元，而不是一个(系列)独立像素，综合考虑了目标单元包含的像素之间的逻辑相关性，客观上符合对滑坡灾害现象的认识。