[发明专利]一种基于卫星影像的海岸线自动提取与分类方法

权利要求书

1.一种基于卫星影像的海岸线自动提取与分类方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、以海岸带区域精确配准后的多光谱影像作为数据源,结合NDWI归一化水指数和水平集模型获得水边线精确轮廓；

步骤2、对陆地部区域进行面向对象分割，通过分割后各陆地基本单元的空间位置拓扑关系提取海岸线临海地物的基本单元并对其进行几何结构、纹理特征、光谱特性的统计与分析；

步骤3、根据步骤2的统计与分析结果将海岸线临海地物的基本单元划分为人工建成区、基岩区、沙质区、粉砂淤泥质区四类，并基于决策树对各个海岸线临海地物基本单元进行判定分类；

步骤4、根据海岸线临海地物基本单元的类型判定分类结果将海岸线分为：人工海岸线、基岩海岸线、砂质海岸线和粉砂淤泥海岸线四类，并依据每类海岸线解译规则确定海岸线位置；

步骤5、以步骤4的基于多光谱影像的海岸线位置结果以及性质信息为基础，输出基于高分辨率全色影像的海岸线矢量。

2.根据权利要求1所述的一种基于卫星影像的海岸线自动提取与分类方法，其特征在于：所述步骤1的具体步骤是：

(1)利用归一化水指数NDWI提取所述多光谱影像的初始水体轮廓；

(2)以水边线初始轮廓线为基础，通过水平集演化方式获得水边线精确轮廓。

3.根据权利要求1所述的一种基于卫星影像的海岸线自动提取与分类方法，其特征在于：所述步骤3基于决策树对海岸线临海地物基本单元进行判定分类的具体方法包括如下步骤：

(1)利用归一化水指数NDWI将养殖区、人工水域和非水体区域进行区分；

(2)在非水体区域以归一化植被指数NDVI和土壤调节植被指数SAVI区分植被区和非植被区；

(3)在非植被区域中，根据海岸线临海地物基本单元的自相关分维数判断其纹理复杂程度和区域大小，从而区分人工建成区和沙滩区；

(4)将步骤1获取的水边线的精确轮廓与海岸线临海地物基本单元外轮廓进行对比，判定分类粉砂淤泥质区的海岸线临海地物基本单元。

4.根据权利要求1所述的一种基于卫星影像的海岸线自动提取与分类方法，其特征在于：所述步骤4中四类海岸线解译规则分别为：

(1)人工海岸线：将卫星遥感影像中该类地物靠海一侧外围边缘作为人工海岸线；

(2)基岩海岸线：将卫星遥感影像中该类地物的植被茂盛与稀疏程度明显差异处作为有植被覆盖的基岩海岸线；

(3)沙质海岸线：将卫星遥感影像中该类地物的砂质海滩和陆地上非砂质地物的分界线作为沙质海岸线；

(4)粉砂淤泥质岸线：当有植被覆盖时，将卫星遥感影像中该类地物的植被茂盛与稀疏程度明显差异处作为有植被覆盖的粉砂淤泥质岸线；无植被覆盖时，将卫星遥感影像中该类地物的淤泥质海滩和陆地上非淤泥质地物的分界线作为粉砂淤泥质岸线。

5.根据权利要求1所述的一种基于卫星影像的海岸线自动提取与分类方法，其特征在于：所述步骤5的具体方法是：将步骤4所得基于多光谱影像的海岸线结果作为初始参考数据投影到精确地理配置的高分辨率全色影像上，结合高分辨率全色影像的多尺度边缘特征，进一步精确海岸线位置后输出海岸线矢量。

6.根据权利要求2所述的一种基于卫星影像的海岸线自动提取与分类方法，其特征在于：所述步骤1第(2)步的具体步骤包括：

①确定基于主动轮廓模型的初始水边线轮廓；

②选择初始水边线轮廓和初始化水平集函数后构造边界停止函数；

③演化水平集函数，若边界停止函数满足停止要求，则结束海陆图像分割，获得水边线精确轮廓；若边界停止函数未满足停止要求，则重构边界停止函数后继续演化水平集函数，直至边界停止函数满足停止要求。