[发明专利]一种基于缨帽变换的洪水淹没范围遥感信息提取方法及装置

说明书

本发明公开一种基于缨帽变换的洪水淹没范围遥感信息提取方法及装置，属于遥感图像处理技术领域，提取装置包括：包括：数据输入输出模块：用于栅格格式和矢量格式数据的输入输出；遥感图像预处理模块：用于实现辐射定标和大气校正操作；缨帽变换模块：用于实现Landsat5、Landsat7、Landsat8、IKONOS等卫星的缨帽变换；水体信息提取模块：用于实现水体信息粗提取、水体信息提取后处理；洪水淹没范围提取模块：用于实现洪水发生前、后遥感图像水体信息提取结果的空间叠加分析，本发明能够提高信息提取精度，保证洪水淹没范围识别结果的准确性和可靠性，并且处理流程简单、易于操作、自动化程度较高。

技术领域

本发明属于遥感图像处理技术领域，特别是涉及一种基于缨帽变换的洪水淹没范围遥感信息提取方法及装置。

背景技术

洪水一直以来对人类的生存与发展产生着重大的影响，一场较大洪水的发生往往会给人们带来严重的人员伤亡以及财产损失。了解洪水淹没范围，无论对灾难过后的损失评估，还是对流域的综合治理都具有重要意义。

传统的洪水灾害损失评估往往采用实地调查和基层上报的方法，存在速度慢、周期长、数据准确性差等问题，并且灾后交通受到影响，特别是一些不宜到达区域的灾害损失给全面了解灾情带来了挑战。遥感技术具有范围广、速度快、手段多、信息量大、周期短、限制少等特点，能够有效克服传统灾情信息获取手段工作量大、效率低、费用高、信息不直观等缺陷，特别是随着科学技术的发展，高质量遥感图像的资源日益丰富，获取更加便捷，使得遥感技术逐渐成为包括洪水在内的自然灾害的风险预警、监测、评估和重建等工作的重要手段。

洪水发生后，水中悬浮泥沙增多引起水体光谱特征发生变化，进而导致传统水体信息提取方法失效。本发明针对此问题，从表征地表物体的含水量出发，提出一种基于缨帽变换的洪水淹没范围遥感信息提取方法及装置。

发明内容

本发明的目的在于一种基于缨帽变换的洪水淹没范围遥感信息提取方法及装置，能够提高信息提取精度，保证洪水淹没范围识别结果的准确性和可靠性，并且处理流程简单、易于操作、自动化程度较高。

为实现上述目的，本发明所采取的方案为：一种基于缨帽变换的洪水淹没范围遥感信息提取装置，包括：

数据输入输出模块：用于栅格格式和矢量格式数据的输入输出；

遥感图像预处理模块：用于实现辐射定标和大气校正操作；

缨帽变换模块：用于实现Landsat5、Landsat7、Landsat8、IKONOS等卫星的缨帽变换；

水体信息提取模块：用于实现水体信息粗提取、水体信息提取后处理；

洪水淹没范围提取模块：用于实现洪水发生前、后遥感图像水体信息提取结果的空间叠加分析，上述装置先对灾害前、后的图像进行辐射定标和大气校正，通过Landsat5、Landsat7、Landsat8、IKONOS等卫星的缨帽变换来提取水体信息并处理，最终确定洪水淹没范围，能够提高信息提取精度，保证洪水淹没范围识别结果的准确性和可靠性，并且处理流程简单、易于操作、自动化程度较高。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：数据输入输出模块为：实现灾害前、后卫星遥感图像的输入和洪水淹没范围数据的输出；图像预处理模块为，根据实际情况，完成对洪水发生前、后卫星遥感图像的辐射定标和大气校正，得到具有明确物理含义的反射率数据；缨帽变换模块为：利用卫星传感器所对应的缨帽变换系数，对洪水发生前、后卫星遥感图像进行缨帽变换，分别得到亮度分量、绿度分量、湿度分量、黄度分量及噪声数据；水体信息提取模块包括水体信息粗提取和水体信息提取后处理两部分，首先，根据缨帽变换的原理，基于直方图峰值法分别设定绿度分量阈值和湿度分量阈值，对绿度分量和湿度分量进行图像分割，获取粗水体信息，然后，利用数学形态学运算，对水体信息粗提取结果进行开启和闭合运算，得到最终水体信息提取结果，其中开启运算用于去除斑点噪声，闭合运算用于去除细小孔洞和裂缝。