[发明专利]一种光学遥感卫星影像水体自动提取方法

权利要求书

1.一种光学遥感卫星影像水体自动提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据目标图像区域对应的水体分布栅格历史数据，获得目标图像中的预测水体区域；

步骤2、根据多光谱影像表观反射率数据，计算预测水体区域中每个图像元素的归一化水体指数；

步骤3、根据步骤1所述目标图像中的预测水体区域，并根据步骤2所述归一化水体指数，使用阈值法得到水体初始区域；

步骤4、基于数字高程模型DEM和影像成像时的太阳高度角和方位角，计算目标图像中所有图像元素的山体阴影Hill_s和坡度弧度值S_r；

步骤5、根据步骤4所述目标图像中所有图像元素的山体阴影Hill_s和坡度弧度值S_r，使用阈值法得到非水体区域提取结果S_nw；

步骤6、将步骤3所述水体初始区域膨胀为原面积两倍，采用最大类间方差法取得水体提取精确阈值，得到每个图像元素的水体二次提取结果Waterbody_v2；

步骤7、根据步骤5非水体区域提取结果S_nw，根据步骤6所述每个图像元素的水体二次提取结果Waterbody_v2，得到去除非水体区域后水体结果Waterbody_v3，令目标图像中水体结果Waterbody_v3不为零的图像元素作为水体像元，对水体像元进行空间滤波，得到水体最终结果，完成水体提取。

2.根据权利要求1所述的一种光学遥感卫星影像水体自动提取方法，其特征在于，步骤3)所述使用阈值法得到水体初始区域的方法，具体为：

31)根据步骤1所述目标图像中的预测水体区域，并根据步骤2所述归一化水体指数，确定水体阈值；具体为：

将目标图像中水体区域的所有图像元素的归一化水体指数由小到大依次排列，获得归一化水体指数序列，令水体阈值等于归一化水体指数序列中排序前75％中最末尾的值；

32)根据步骤31)所述水体阈值，对目标图像中的水体区域进行二值化处理，获得目标图像预测水体区域中每个图像元素的水体初始区域结果Waterbody_v1；

33)获得水体初始区域结果Waterbody_v1为1的图像元素，作为水体初始区域。

3.根据权利要求2所述的一种光学遥感卫星影像水体自动提取方法，其特征在于，步骤32)获得水体初始区域结果Waterbody_v1的方法，具体为：

若NDWI＞T_w1则Waterbody_v1＝1；反之Waterbody_v1＝0。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种光学遥感卫星影像水体自动提取方法，其特征在于，步骤4所述计算目标图像中所有图像元素的山体阴影Hill_s和坡度弧度值S_r的方法，具体为：

Hill_s＝255×((cosZ_r×cosS_r)+sinZ_r×sinS_r×cos(A_r-Asp_r))；

Z_r＝Zenith×pi/180；

A_r＝(360-Azimuth+90.0)×pi/180；

其中，S_r为每个图像元素对应的坡度弧度值，Asp_r为每个图像元素对应的坡向弧度值，Azimuth为太阳方位角，Zenith为太阳天顶角，pi为圆周率值，pi＝3.1415926。