[发明专利]一种验证地形阴影校正效果的方法

摘要

本发明公开一种验证地形阴影校正效果的方法，该方法包括以下步骤：数据准备、影像分类、提取地形阴影本影和落影、验证样本选择、计算cosi、计算植被参数与cosi决定系数r²、计算本影与落影各自相对误差、判定地形阴影校正效果。本发明的验证方法，完善了传统验证中地形阴影没有区分本影和落影的缺陷，弥补了传统采用植被参数与cosi决定系数r²单一指标来判定校正效果的不足，对各类植被参数抗地形阴影影响的定量评估和地形阴影校正方法有效性的定量评价等具有重要的科学意义与实用价值。

主权项

1.一种验证地形阴影校正效果的方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤S1，数据准备：选择验证研究区，收集研究区遥感影像和数字高程模型数据，或坡度、坡向数据；步骤S2，影像分类：应用常规监督或非监督分类方法将研究区遥感影像分类为山体阴影区域和非阴影区域；步骤S3，采用以下公式提取地形阴影本影：tanξ＝tanσ*cos(π‑(ω‑β))tanξ＞tanγ式中，ξ是折算为背向太阳入射方向的坡度角，σ为自然坡度角，β为坡向角，γ、ω是卫星过境时的太阳高度角与太阳方位角；σ和β可以从坡度、坡向图中获取，γ和ω可从研究区遥感影像头文件中获取；步骤S4，在山体阴影区域按以下公式提取地形阴影落影：σ＜γ式中，σ为自然坡度角，γ为卫星过境时的太阳高度角步骤S5，验证样本选择：每组样本按照空间邻近原则选取地形阴影本影、落影和非阴影数据；样本总数不小于50组；步骤S6，采用以下公式计算太阳入射角余弦值cosi：cosi＝cosσ·cosθ+sinσ·sinθ·cos(β‑ω)式中，i为太阳入射角，σ为自然坡度角，β为坡向角，θ、ω是卫星过境时的太阳天顶角与太阳方位角；σ和β可以从坡度、坡向图中获取，θ和ω可从研究区遥感影像头文件中获取；步骤S7，采用以下公式计算验证研究区植被指数VI与cosi决定系数r²：式中，x、y分别为验证研究区植被指数VI、cosi数据，n为影像数据的像元数；步骤S8，采用以下公式计算植被指数VI在地形阴影本影、落影相对非阴影的相对误差：E＝|VI_shadow‑VI_sunny|/VI_sunny×100％式中，E为相对误差，VI_shadow为地形阴影本影或落影的植被指数VI值，VI_sunny为阴影邻近非阴影的植被指数VI值；步骤S9，采用以下条件判别地形阴影校正效果：当地形阴影本影相对误差<5％且地形阴影落影相对误差<5％且r²<0.05且Std/M<10％时，认为地形阴影校正效果达到要求，其中，Std/M为植被指数VI所有样本的标准方差与平均值的比值。