[发明专利]一种城市不透水面提取方法及系统

说明书

本发明提供一种城市不透水面提取方法及系统，方法包括：利用数字高程模型DEM生成区域坡度栅格；利用所述原始遥感解译图像对区域坡度栅格进行掩膜裁剪，获取对应子区域坡度栅格；从裁剪后的子区域坡度栅格中提取高坡度栅格；将大于预设坡度栅格的原始不透水面栅格作为所述高坡度栅格；根据所述高坡度栅格确定终选裸地栅格；从所述原始遥感解译图像中剔除所述终选裸地栅格，获得城市不透水面。本发明能够快速、批量区分不透水面和山坡裸地，提高了提取城市不透水面的准确性。

技术领域

本发明涉及数字图像处理技术领域，特别是涉及一种城市不透水面提取方法及系统。

背景技术

目前基于遥感图像提取不透水面的方法已经非常成熟，能够借助光谱特征信息对不同地物进行较好区分。随着全球范围内的城市化，不透水面正在迅速的取代自然的土地表面，目前已经成为了一种重要的地表覆盖类型。不透水面是指阻止水体下渗至土地的物质，其包含自然形成和人工造成两类，主要材料包括沥青、砂石、混凝土、砖、玻璃等。现有提取不透水面的方法主要分为光谱指数法与分类训练法，前者由于不透水面与裸地之间的光谱特征相似，会出现“同谱异物”的问题，而后者需要人工建立大量训练集，并且不同研究区训练集往往难以共用，因此在进行大尺度不透水面研究时多采用光谱指数法。另外，现有大多数方案采用夜间灯光数据来削弱裸地的影响，由于现有夜间灯光数据空间分辨率较粗，无法精确剔除山坡裸地，因此很难准确提取城市不透水面。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种城市不透水面提取方法及系统，以提高提取城市不透水面的准确性。

为实现上述目的，本发明提供了一种城市不透水面提取方法，所述方法包括：

利用数字高程模型DEM生成区域坡度栅格；

获取含有错分裸地的不透水面的原始遥感解译图像；所述原始遥感解译图像包括多个原始不透水面栅格；

利用所述原始遥感解译图像对区域坡度栅格进行掩膜裁剪，获取对应子区域坡度栅格；

从裁剪后的子区域坡度栅格中提取高坡度栅格；将大于预设坡度栅格的原始不透水面栅格作为所述高坡度栅格；

根据所述高坡度栅格确定终选裸地栅格；

从所述原始遥感解译图像中剔除所述终选裸地栅格，获得城市不透水面。

可选地，所述根据所述高坡度栅格确定终选裸地栅格，具体包括：

将相互连通的所述高坡度栅格作为栅格连通域，筛选出大于预设面积的所述栅格连通域作为裸地核；

在所述裸地核第一设定范围内基于栅格坡度加权距离建立第一缓冲区；

在所述第一缓冲区内提取所述裸地核以及与所述裸地核连通的原始不透水面栅格作为备选裸地栅格；

在所述备选裸地栅格第二设定范围内建立第二缓冲区；

在所述第二缓冲区内筛选出终选裸地栅格；将面积占比大于设定占比的备选裸地栅格作为所述终选裸地栅格。

可选地，计算栅格坡度加权距离的具体公式为：

L＝P_r·P_s；

其中，L为栅格坡度加权距离，P_r为像元空间分辨率，栅格对角线相邻时P_r需乘单位为m，P_s为像元坡度值，单位为°。

可选地，计算面积占比的具体公式为：

其中，R为备选裸地栅格面积占比，S为第二缓冲区范围内原始不透水面总面积，单位为m²，S_C为备选裸地栅格面积，单位为m²。