[发明专利]一种结合卫星遥感图像与河流计数据的河宽提取的方法

权利要求书

1.一种结合卫星遥感图像与河流计数据的河宽提取的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)获取SAR卫星遥感影像并对卫星遥感影像进行图像预处理；

2)将步骤1)的图像预处理结果裁剪出研究区域，进行水体提取，得到河流水面，从而计算河流平均宽度，并作为粗略河宽；

3)判断步骤2)得到的粗略河宽所在距离元的回波在河流计中是否存在距离折叠，从而确定下一步河流计数据的研究范围；

4)获取河流计的回波数据并处理得到零多普勒谱，并将一个文件内所有零多普勒谱叠加；

5)在步骤3)确定的研究范围内，根据河流回波与地面回波的幅度差异确定分界点所在距离元，作为河流计与对岸的距离；

6)测量河流计与靠近河流计一侧河岸的距离，结合步骤5)的距离计算得到河流宽度。

2.根据权利要求1所述的一种结合卫星遥感图像与河流计数据的河宽提取的方法，其特征在于：步骤1)中，卫星遥感影像预处理具体包括去除SAR卫星系统自带热噪声、校正轨道信息中存在的误差、采用辐射定标对SAR进行辐射校正、使用Refined Lee滤波减少图像中的斑点噪声、采用Range-Doppler校正算子完成地形校正和分贝化。

3.根据权利要求1所述的一种结合卫星遥感图像与河流计数据的河宽提取的方法，其特征在于：步骤2)中，水体提取采用阈值分割法对图像进行分类并将灰度图转成二值图像，二值化时满足如下表达式：

式中，f(x,y)为灰度值，T为分割阈值。

4.根据权利要求1所述的一种结合卫星遥感图像与河流计数据的河宽提取的方法，其特征在于：步骤2)中计算河流平均宽度公式如下所示；

S_river＝S_pixel×N

其中，S_river为河流水面面积，单位为m²，S_pixel为单位像素面积，N为河流水面像素总数；W_river是河流平均宽度，L_river利用Google Earth测距工具测得研究区域的河段长度。

5.根据权利要求1所述的一种结合卫星遥感图像与河流计数据的河宽提取的方法，其特征在于：步骤3)中，研究范围的确定满足如下表达式：

式中，W_s为研究范围，2l为设置的研究范围大小，L为河流计的最大单值测距范围，W为粗略河宽，即河流平均宽度。

6.根据权利要求1所述的一种结合卫星遥感图像与河流计数据的河宽提取的方法，其特征在于：步骤3)中判断是否存在距离折叠的实现方式为；

当回波延时为τ时，大于脉冲收发周期T，折叠到下一个脉冲周期内被误认为是近距离目标，产生回波对应的距离为(τ-T)c/2，所以当距离超过最大单值测距范围L的远距离回波会被折叠到近距离元上，最大单值测距范围L表达式为：

L＝Tc/2

式中，T表示脉冲周期，c表示光速。