[发明专利]基于不变检测策略的新增建设用地遥感监测方法及设备

权利要求书

1.一种基于不变检测策略的新增建设用地遥感监测方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1，基于颜色特征的非建设用地提取，包括对前后时相遥感影像计算自然资源颜色指数，并初步提取非建设用地区域，形成掩膜A，其中1为非建设用地，0为建设用地；

所述自然资源颜色指数为通过建设用地与非建设用地的反射率特点，在绿色因子基础上结合灰度影像，通过阈值将建设用地与非建设用地初步区分开的指数；

步骤2，基于形态学特征的建设用地提取，包括计算前后时相影像的形态学建设用地指数MCLI，得到MCLI指数影像，提取建设用地与裸地并进行二值化，形成掩膜B，其中0为非建设用地，1为建设用地；

所述形态学建设用地指数MCLI为针对建设用地反射率较高和尺度不一特征，通过波段最大值图像和多尺度顶帽变换进行提取的指数；

步骤3，基于形状特征的“伪变化”区域甄别，包括针对步骤1和步骤2中所得结果存在部分休耕耕地和推填土的误分现象，根据休耕耕地形状相对规则，推填土形状不规则的特征，利用直线占比对休耕耕地和推填土进行进一步甄别，生成新的掩膜D，1为形状规则图斑，0为形状不规则图斑及其他；

步骤4，不变区域生成，包括根据前后时相影像的步骤1、2、3的提取结果，首先提取建设用地不变区域，然后提取非建设用地不变区域，将建设用地不变区域与非建设用地取并集，生成不变区域；

步骤5，不变区域规则化，生成最终的不变区域掩膜，包括以下子步骤，

(1)将不变区域U划分为规则格网，划分的方法为沿人工目视解译作业方向将不变区域U划分为M×N大小的格网即不变区域规则化结果G₁，划分规则为格网覆盖区域内部全部为不变区域，不含任何可能变化区域；

(2)以可能变化区域为基础生成半径为R的外侧缓冲区Bf，将不变区域U同外侧缓冲区Bf的差集作为不变区域规则化结果，即G₂＝U-Bf；

(3)最终不变区域G＝G₁∪G₂。

2.根据权利要求1所述基于不变检测策略的新增建设用地遥感监测方法，其特征在于：步骤1中，包括以下子步骤，

(1)遥感影像预处理，以几何、色彩均处理好的正射影像作为输入数据，首先对影像进行中值滤波，去除影像噪声；

(2)计算自然资源颜色指数NSCI如下，并设定阈值初步提取不变区域，形成掩膜影像，

Gray＝0.299×R+0.587×G+0.114×B

式中，N为高亮区域给定值，R,G,B分别为遥感影像红色、绿色、蓝色通道的像素值，C为常数，L,M为预设的阈值；

(3)对掩膜影像进行形态学开运算，去除掩膜影像中孤立的小点、毛刺和小桥，同时保持原来图斑的位置不发生变化，得到掩膜A，其中1为非建设用地，0为建设用地。

3.根据权利要求1所述基于不变检测策略的新增建设用地遥感监测方法，其特征在于：步骤2中，包括以下子步骤，

(1)进行波段最大值图像b合成；

(2)根据波段最大值图像b进行形态学白帽重构；

(3)对亮度图像进行多尺度顶帽变换；

(4)定义形态学建设用地指数MCLI如下，

MCLI＝meanS(THR_DMP)

式中，MCLI的值越大，属于建设用地的概率也越高；

根据设定阈值T对MCLI计算结果进行阈值分割，获得建设用地的初步提取结果，并形成掩膜B，其中0为非建设用地，1为建设用地。

4.根据权利要求1或2或3所述基于不变检测策略的新增建设用地遥感监测方法，其特征在于：步骤3中，包括以下子步骤，

(1)将掩膜A和掩膜B进行相交运算得到掩膜C，即A∩B＝C；

(2)对掩膜C进行形态学滤波开运算；

(3)跟踪步骤(2)所得掩膜影像上各个图斑的最外围轮廓，并计算轮廓面积，设定面积阈值剔除小图斑；

(4)简化图斑轮廓点；

(5)计算简化后轮廓的直线占比；

(6)根据直线占比设定阈值对形状不规则图斑进行剔除，生成新的掩膜D，1为形状规则图斑，0为形状不规则图斑及其他。