[发明专利]一种基于Landsat遥感影像的海岸不透水面提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及遥感影像数据提取技术领域，具体涉及一种基于Landsat遥感影像的海岸不透水面提取方法。

背景技术

随着人口数量的快速增加、经济发展以及城镇化的推进，沿海地区围海造田面积迅猛增长。沿岸的填海区域多具有不透水的性质，即为不透水面。降水难以通过不透水面渗到地下，导致不透水面区域的入渗、自然截留以及储水能力等大大减弱，进而影响地下水交换和基流活动。在相似条件下，不透水面比例较大的区域，地表径流量明显较大，地表径流携带量也更多，可能是水质水生生态环境产生负面影响的一个重要原因。已有研究表明，流域内不透水面比例达到10％时，会引起流域水生生态环境的健康状况下降并且会造成水质进一步退化；当这一比例增加到30％时，流域内水质、水生生态环境退化将非常严重甚至无法恢复。由于不透水面对流域的水热循环和水环境具有重要的影响，因此，准确提取不透水面的面积、盖度和空间格局十分重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于Landsat遥感影像的海岸不透水面提取方法，只须在监测区域中选定若干个纯净地物目标即能够在遥感图像上获得参考曲线，就能计算机程序自动实现不透水面提取，是一种快速有效的海岸不透水面提取方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于Landsat遥感影像的海岸不透水面提取方法，其包括以下步骤：

步骤S1、获取监测区域的Landsat遥感影像；

步骤S2、利用ENVI软件的FLAASH工具对所述遥感影像进行预处理，所述预处理包括辐射定标和大气校正；

步骤S3、利用ENVI软件的VIPER Tools扩展工具在遥感影像上分别选取出代表水体、潮间带、植被、裸土和不透水面纯像元的光谱曲线作为参考曲线；

步骤S4、使用光谱角度匹配方法，计算遥感影像每个像元的光谱曲线与水体、潮间带、植被、裸土和不透水面纯像元的光谱曲线的广义夹角，得到5个相对应的光谱夹角值：

即：

其中：θ为像元的光谱夹角值，x为像元的光谱曲线，y为参考曲线，n为影像波段；

步骤S5、确定用于提取水体、潮间带、植被、裸土和不透水面的阈值：

对于每个像元的5个光谱夹角值θ，分别计算出每个光谱夹角值θ的平均值δ和标准差σ：

得到5个对应的阈值ε，作为提取水体、潮间带、植被、裸土和不透水面的阈值：

ε＝δ+σ(5)

步骤S6、将每个像元的5个光谱夹角值θ与其对应的阈值ε比较，如果其中任一光谱夹角值θ小于其对应的阈值ε，则把该像元归为该光谱夹角值θ对应的目标地物；

步骤S7、综合每个像元被归为目标地物的影像结果，可得到该遥感影像上水体、潮间带、植被、裸土和不透水面这五类地物的分布，即提取了该遥感影像的不透水面

本发明的有益效果是：本发明的海岸不透水面提取方法，只须在监测区域中选定分别代表水体、潮间带、植被、裸土和不透水面这五类地物的纯净地物目标，通过ENVI软件获取这五类地物的参考曲线，分别计算每个像元的光谱曲线与各参考曲线的光谱夹角值及其对应的阈值，以将该像元归类到这五类地物中的其中一个，进而得到整个监测区域的五类地物的分布情况，也即提取了该监测区域的不透水面，是一种快速有效的海岸区域不透水面的提取方法。

附图说明

图1监测区域地理位置示意图及其真彩色合成遥感影像；

图2监测区域不透水面提取结果图；

图3本发明基于Landsat遥感影像的海岸不透水面提取方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

实施例：

请参照图3所示，一种基于Landsat遥感影像的海岸不透水面提取方法，其包括以下步骤：

1.监测区域概况