[发明专利]基于高分辨率遥感影像和DEM的黄土浅沟自动化提取方法

权利要求书

1.一种基于高分辨率遥感影像和DEM的黄土浅沟自动化提取方法，其特征在于：依次包括以下步骤：

(1)获取研究区域的高分辨率遥感影像数据，并利用已有的底图资料裁剪影像，得到浅沟所在的坡面区域图；然后对其进行边缘检测，边缘检测后得到一个像元值由0和1组成的边缘图像，其中1代表检测到的边缘；

(2)对浅沟坡面的数字高程模型DEM进行流向判断得到流向栅格，并对流向进行重新编码使其像元值在1-8之间，分别代表右、右下、下、左下、左、左上、上和右上8个流向方向；其中右是指东方、右下是指东南方向、下是指南方、左下是指西南方向、左是指西方、左上是指西北方向、上是指北方和右上是指东北方向；

(3)对步骤(1)中得到的边缘图像进行定向检测，遍历整个边缘图像矩阵，当目标像元值为0时，跳过该像元；当目标像元值为1时，根据步骤(2)流向栅格中的方向，选择对应的定向检测方式生成候选浅沟栅格；

(4)沿相应定向检测方向对步骤(3)中得到的相邻的候选浅沟像元进行连接和唯一值标识，并记录每一条连接栅格的长度，长度的计算公式为：

式中，L为连接栅格的长度，n为连接栅格中水平相连或竖直相连的像元的个数；m为连接栅格中对角相连的像元的个数；d为像元大小；

(5)根据黄土浅沟是沿流向方向较长的线性要素的特征，以连接栅格长度的平均值为阈值，过滤掉检测中残存的伪浅沟信息，仅保留长度超过该阈值的连接栅格；

(6)栅格转线，将步骤(5)中得到的连接栅格转换成矢量线，即得到黄土浅沟线；

所述步骤(3)中对边缘图像中值为1的目标像元进行定向检测的具体方法为：

若所述目标像元的流向为1，依次检测与该目标像元邻接的右方、右上方、右下方像元；若右方像元值为1，则该右方像元为候选浅沟像元，并以该像元为新的目标像元开始新的定向检测；若右方像元为0，则检测右上方像元；若右上方像元值为1，则该右上方像元为候选浅沟像元，并以该像元为新的目标像元开始新的定向检测；若右上方像元为0，则检测右下方像元；若右下方像元值为1，则该右下方像元为候选浅沟像元，并以该像元为新的目标像元开始新的定向检测；若右下方像元为0，则停止该检测；

若流向为其他值时，检测方法与流向为1时的方法相同，仅优先判断顺序不同：值为2时优先判断顺序为右下方、右方、下方；值为3时优先判断顺序为下方、右下方、左下方；值为4时优先判断顺序为左下方、下方、左方；值为5时优先判断顺序为左方、左下方、左上方；值为6时优先判断顺序为左上方、左方、上方；值为7时优先判断顺序为上方、左上方、右上方；值为8时优先判断顺序为右上方、上方、右方。

2.根据权利要求1所述的基于高分辨率遥感影像和DEM的黄土浅沟自动化提取方法，其特征在于；所述步骤(1)中用于选边缘检测的边缘检测算子为Canny算子。

3.根据权利要求1所述的基于高分辨率遥感影像和DEM的黄土浅沟自动化提取方法，其特征在于：所述步骤(2)采用D8流向算法来判断浅沟所在坡面的流向。