[发明专利]基于遥感影像的洪水覆盖面的提取方法

权利要求书

1.一种基于遥感影像的洪水覆盖面的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：获取陆地卫星光学遥感影像数据，计算其历史水体分布概率，通过设置分布概率阈值，获得常年水域范围分布图；

S2：获取卫星雷达遥感影像数据，在设定时间范围内，计算每个像元时间域的统计信息，采用统计阈值法计算现状水域分布图；

S3：结合常年水域和现状水域范围对洪水覆盖类型进行分类，提取现时不同级别的洪水覆盖范围；其中，

步骤S2的具体方法为：

S21、计算卫星雷达遥感影像数据中不同偏振模式、轨道方向和采集模式下的后向散射系数；

S22、根据历史水文情况，计算一段未发生洪水时期的平均后向散射系数和标准差后向散射系数；

S23、将计算结果代入Z-score阈值法计算公式中，获取所需时期洪水对垂直发射垂直接收的SAR后向散射的Z_VV-score值分布图和垂直发射水平再发射SAR后向散射的Z_VH-score值分布图；

步骤S3还包括如下子步骤：

S31：给定Z_VV-score阈值和Z_VH-score阈值，在步骤S1得到的常年水域范围分布图中找出不为常年水域的所有像元，并获取所有像元对应的在步骤S2计算得到Z_VV-score和Z_VH-score值分布图，将每个像元的Z_VV-score和Z_VH-score值与给定的Z_VV-score阈值和Z_VH-score阈值进行比较，如果像元的Z_VV-score低于给定Z_VV-score阈值且其Z_VH-score低于给定的Z_VH-score阈值，则该像元标记为高置信度洪水标签；如果Z_VV-score和Z_VH-score中只有一个低于给定阈值，则该像元被标记为中等置信度洪水标签；如果Z_VV-score和Z_VH-score均分别高于给定阈值，则该像元被标记为非洪水；

S32：确定特殊的常发和突发性洪水区；在高置信度洪水中，当总淹没概率25％时，则把该像元定义为常发洪水区；在中等置信度洪水中，当总淹没概率25％时，则把该像元定义为常发性洪水；在非洪水中，当总淹没概率25％时，则把该像元定义为突发性洪水。

2.根据权利要求1所述的基于遥感影像的洪水覆盖面的提取方法，其特征在于，步骤S1的具体方法为：从光学遥感影像数据中提取出具有DSWE模型特征的波段并采用DSWE模型对提取波段中的每个像元进行计算，以获取不同级别的常年水域分布范围，再设置一个分布概率阈值，统计历史时段不同级别的常年水域为水体的概率，再将该概率与概率阈值进行比较，确定出常年非水域和常年水域的范围分布。

3.根据权利要求2所述的基于遥感影像的洪水覆盖面的提取方法，其特征在于，步骤S1中还包括如下子步骤：

S11：分析DSWE模型中所用的指标和各指标的计算公式；

S12：对提取波段中的每个像元采用DSWE模型中的各指标的计算公式定义计算各指标；

S13、根据DSWE模型中各指标需要满足的条件，比较各像元计算得到的各指标是否满足条件，若满足条件，则结果取1，若不满足条件则结果取0，然后将结果按顺序分别放置在个十百千万位上，使得每个像元获取一个五位数的编码；

S14、确定一个分类标准，对每个像元获得的编码按照相应的分类标准进行分类以区分出非水体、中置信度水体、高置信度水体、部分地表水体，得到常年水域分类结果；

S15：统计在一个历史时间段内，每个像元为水体的概率，并设定一概率阈值，以确定出常年非水域和水域的范围分布。

4.根据权利要求3所述的基于遥感影像的洪水覆盖面的提取方法，其特征在于，所述概率阈值设为90％，即某像元在历史时段为水体的概率大于90％，则定义其为常年水域。

5.根据权利要求1所述的基于遥感影像的洪水覆盖面的提取方法，其特征在于，给定Z_VV-score阈值和Z_VH-score阈值的确定方法为：

ⅰ、导出计算得到的Z_VV-score值分布图、Z_VH-score值分布图以及相应区域的雷达遥感影像；

ⅱ、在雷达遥感影像中随机选择一些点并在Z_VV-score值、Z_VH-score值图像中找出与其对应的Z_VV-score和Z_VH-score值，并判断该点所属类别，即其为水体或者非水体，生成散点图；

ⅲ、分析散点图，找到区分出水体和陆地的Z_VV-score值和Z_VH-score值的范围；

ⅳ、将Z_VV-score值和Z_VH-score值的范围行进行细化并将细化后的Z_VV-score和Z_VH-score多组不同值进行组合，并联系精度验证图像进行计算，计算所有组合的总体分类精度，找到使总体分类精度达到最大的组合作为现状水域范围提取的Z_VV-score和Z_VH-score阈值。