[发明专利]一种采矿扰动地块边界识别方法

说明书

一种采矿扰动地块边界识别方法，包括以下步骤，获取研究区的Landsat影像，进行包括辐射校正、大气校正、影像裁剪的影像预处理，并计算NDVI指数；对相同月份的影像按年份顺序进行迭代作差，对各差值及差值绝对值分别进行累计，得到研究区的NDVI差分图和NDVI绝对差分图；利用OTSU阈值分割法对以上两幅图像进行分割得到阈值分割图，并对阈值分割图进行滤波去噪的后处理，生成矿区扰动地块区域和损毁地块区域；利用边缘检测算法进行扰动地块和损毁地块边界提取；对扰动地块边界和损毁地块边界进行几何求差，获取恢复地块边界。该方法可以精准识别采矿扰动地块、损毁地块和恢复地块边界，为矿区生态修复的管理提供技术支撑，可为生态环境修复质量评定提供重要数据。

技术领域

本发明属于矿山生态环境监测领域，具体涉及一种采矿扰动地块边界识别方法。

背景技术

伴随采矿生产过程中的挖损、压占、塌陷、污染、生态修复等活动改变了矿区土地原有的地形地貌，并形成了采矿扰动地块。其中，扰动地块的边界代表了采矿活动的影响范围，扰动地块包括损毁地块和恢复地块两种类型。对采矿区域开展生态环境影响评估、执法检查、生态修复等活动均需要对采矿扰动地块的边界进行有效的识别。

现有技术中，对于扰动地块边界的识别主要基于实地采集数据或单幅遥感影像数据进行。实地采集数据或单幅遥感影像数据的实际应用成本过高，且并不能有效地适用于采矿区域使用。同时，其识别的准确度较低，并不能为生态环境的修复及管理提供可靠的技术支持。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种采矿扰动地块边界识别方法，该方法能精准有效的识别采矿扰动地块的边界，能为进行生态环境的修复及管理提供可靠的技术支持。

为了实现上述目的，本发明提供一种采矿扰动地块边界识别方法，采用长时序遥感影像进行采矿扰动边界识别，具体包括以下步骤；

步骤一：选取采矿扰动区域作为研究区，获取该区域的Landsat遥感影像；

A1：对遥感影像进行辐射定标、大气校正、几何校正和影像裁剪的预处理，得到研究区的预处理影像；

A2：根据公式(1)求出各影像的NDVI指数图，记研究区域的NDVI指数图为NDVI；

式中，NIR为预处理后各影像的近红外波段的反射值，R为预处理后各影像的红光波段的反射值；

步骤二：对所有NDVI指数图进行NDVI归一化处理，得到归一化处理后的NDVI指数图，记为I；

B1：设定参考影像与待归一化影像之间的回归直线方程如公式(2)所示；

式中，x为待归一化影像的NDVI值，y为参考影像的NDVI值；

B2：采用最小二乘法进行参考影像与待归一化影像之间的直线拟合，分别根据公式(3)和公式(4)求解参数和

式中，和分别为待归一化影像和参考影像的m个伪特征点的均值，且分别通过公式(5)和公式(6)进行求解；

步骤三：对归一化处理后的NDVI指数图进行运算，获取研究区的NDVI差分图和NDVI绝对差分图；

C1：分别通过公式(7)和公式(8)对各个月份的可用影像按年份大小顺序进行迭代作差，获取每一个月份的NDVI差分图和NDVI绝对差分图，并分别记为M_d和AM_d；