[发明专利]一种林火火烧迹地的提取方法及系统

说明书

本发明公开一种林火火烧迹地的提取方法及系统。该提取方法包括：获取森林的多光谱遥感影像；根据多光谱遥感影像确定多种光谱指数特征；光谱指数特征包括归一化植被指数、阴影植被指数、过火区识别指数、归一化差异水体指数和全球环境监测指数；获取多光谱遥感影像的多种纹理信息；获取多光谱遥感影像的近红外波段数据信息；采用波段融合方式对多种光谱指数特征、多种纹理信息和近红外波段数据信息进行融合，得到融合后的多波段影像；采用二分K‑means聚类算法对融合后的多波段影像进行非监督分类，提取火烧迹地的斑块信息。本发明可以避免单一的光谱指数以及光谱相似地物对火烧迹地提取结果的影响，提高了火烧迹地识别准确率。

技术领域

本发明涉及林火监测领域，特别是涉及一种林火火烧迹地的提取方法及系统。

背景技术

森林火灾火烧迹地遥感监测技术可以快速估算火灾的过火面积信息，评估社会经济损失情况，避免大量的野外调查工作。根据所获取卫星遥感数据的不同，基于卫星遥感的林火火烧迹地监测技术可以分为两种。第一种是利用灾前灾后多时相的可见光/近红外遥感数据进行火烧迹地识别提取，依据的是火灾前后地表植被覆盖的光谱特征变化，主要采用遥感影像变化检测法。第二种是利用灾后单时相的可见光/近红外遥感数据进行火烧迹地识别提取，依据的是灾后火烧迹地与背景地物的光谱特征差异，主要方法有基于不同光谱指数的阈值法、决策树法。植被在被燃烧之前往往生长较快，不同时期的光谱特征差异很大，而高分辨率卫星的重访周期长及易受云覆盖等天气原因影响，不一定每次都能获取到火灾发生之前日期较近的遥感数据，因此当无法获取可用的灾前卫星遥感数据时，第二种方式就可以发挥重要作用。所以，研究灾后单时相卫星遥感数据的火烧迹地提取方法意义重大，应用条件不受灾前影像数据缺少的限制。但是，利用灾后单时相卫星多光谱遥感影像进行火烧迹地监测的手段存在以下问题：(1)单一的光谱指数容易受植被季节变化、干旱缺水等非火灾原因影响，从而很容易造成火烧迹地提取结果的偏差；(2)高分辨率卫星影像带来的“同谱异物、同物异谱”现象会导致火烧迹地像元的误提和漏提，特别是云阴影或地形阴影、颜色较深的水体和某些颜色的裸土等与火烧迹地斑块往往很相似，从而无法获取可信的火烧迹地信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种林火火烧迹地的提取方法及系统，以提高火烧迹地提取的准确度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种林火火烧迹地的提取方法，包括：

获取森林的多光谱遥感影像；

根据所述多光谱遥感影像确定多种光谱指数特征；所述光谱指数特征包括归一化植被指数、阴影植被指数、过火区识别指数、归一化差异水体指数和全球环境监测指数；

获取所述多光谱遥感影像的多种纹理信息；

获取所述多光谱遥感影像的近红外波段数据信息；

采用波段融合方式对所述多种光谱指数特征、所述多种纹理信息和所述近红外波段数据信息进行融合，得到融合后的多波段影像；

采用二分K-means聚类算法对所述融合后的多波段影像进行非监督分类，提取火烧迹地的斑块信息。

可选的，所述获取森林的多光谱遥感影像，之后还包括：

对所述多光谱遥感影像进行辐射定标、大气校正和正射校正，得到预处理后的多光谱遥感影像。

可选的，所述根据所述多光谱遥感影像确定多种光谱指数特征，具体包括：

利用公式确定所述归一化植被指数NDVI；

利用公式确定所述阴影植被指数SVI；

利用公式确定所述过火区识别指数BAI；

利用公式确定所述归一化差异水体指数NDWI；