[发明专利]一种基于大气校正对不透水面指数的定量定性描述方法

权利要求书

1.一种基于大气校正对不透水面指数的定量定性描述方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、获取研究区域的Landsat8遥感影像；

2)、对原始遥感影像数据进行预处理，包括大气校正、辐射定标以及几何校正；

3)、获取辐射定标和FLASSH大气校正的遥感数据，经过辐射定标、大气校正后，得到Landsat-8影像的灰度值DN、表观TOA反射率与地表Surface反射率；

4)、反演灰度值、辐射定标、大气校正三个不同处理阶段的4种不透水面指数；

5)、采用数理统计方法得到三个不同处理阶段的4种不透水面指数变化特征、分布范围；

6)、采用数理统计方法方法、拟合方法、双窗口变步长搜寻法、选取阈值法得到三个不同处理阶段的4种不透水面指数相关系数、提取精度。

2.根据权利要求1所述的一种基于大气校正对不透水面指数的定量定性描述方法，其特征在于，所述步骤1)研究区域的Landsat-8遥感影像是从专业网站购买或下载。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于大气校正对不透水面指数的定量定性描述方法，其特征在于，所述步骤2)对原始遥感影像数据进行预处理，包括大气校正、辐射定标以及几何校正，具体包括：

采用包括ENVI5.3在内的现有软件，在Landsat-8卫星影像的辅助下，对原始图像中包括热红外波段的所有波段进行几何精校正处理，再进行辐射定标，然后利用ENVI-FLASSH工具对各波段的地表反射率进行大气校正，得到经过大气校正后的地表反射率数据。

4.根据权利要求3所述的一种基于大气校正对不透水面指数的定量定性描述方法，其特征在于，所述步骤3)获取辐射定标和FLASSH大气校正的遥感数据，具体包括：用公式L_λ＝gain·DN+offset进行辐射定标，L_λ表示定标后的表观反射率，gain为增益值；offset为偏移值，再进行FLASSH大气校正，FLASSH大气校正的基础是Modtran模型，而Modtran模型源自于大气辐射传输方程，计算公式为:La为辐射亮度的大气程辐射分量,是大气分子和气溶胶作用的结果，ρ为像元表面反射率，ρ_e为像元周围平均反射率，参变量A、B、S和La的值是通过辐射传输模型MODTRAN来计算获取的，最终得到Landsat-8影像的灰度值、表观反射率与地表反射率。

5.根据权利要求4所述的一种基于大气校正对不透水面指数的定量定性描述方法，其特征在于，所述步骤4)反演灰度值、辐射定标、大气校正三个不同处理阶段的归一化建筑指数NDBI、新型建筑用地指数IBI、城市指数UI、城市建成区指数BUAI4种不透水面指数，具体包括：

BUAI＝NDBI-NDVI

Green为绿光波段，Red为红光波段，NIR为近红外波段，SWIR1为短波红外波段1，SWIR2为短波红外波段2，NDVI为归一化植被指数，对于Landsat-8影像而言，Blue、Green、Red、NIR、SWIR1、SWIR2分别对应波段TM2、TM 3、TM 4、TM 5、TM 6、TM 7。

6.根据权利要求5所述的一种基于大气校正对不透水面指数的定量定性描述方法，其特征在于，所述步骤5)采用数理统计方法方法得到三个不同处理阶段的4种不透水面指数变化特征、分布范围，具体包括：

(1)选取大量灰度值、辐射定标、大气校正三个不同处理阶段的NDBI、IBI、UI、BUAI不透水面指数样本点；

(2)将样本点导入Excel统计变化特征；

(3)将样本点导入Matlab统计分布范围。

7.根据权利要求6所述的一种基于大气校正对不透水面指数的定量定性描述方法，其特征在于，所述步骤6)采用数理统计方法方法、拟合方法、双窗口变步长搜寻法、选取阈值法得到三个不同处理阶段的4种不透水面指数相关系数、提取精度，具体包括：

(1)选取大量灰度值、辐射定标、大气校正三个不同处理阶段的NDBI、IBI、UI、BUAI不透水面指数样本点；

(2)将样本点导入Matlab拟合相关系数，线性方程；

(3)利用双窗口变步长搜寻法选取阈值法获取三个不同处理阶段每种指数的最佳阈值，最后对每种指数进行精度评价。