[发明专利]基于高分辨率遥感影像和DEM的黄土浅沟自动化提取方法

摘要

本发明公开一种基于高分辨率遥感影像和DEM的黄土浅沟自动化提取方法，首先，通过对浅沟坡面的高分辨率影像进行边缘检测得到浅沟边缘图像；其次，对浅沟坡面的DEM进行流向判断，并进行重新编码，生成流向栅格；再次，根据流向对边缘图像进行定向检测，从边缘图像的每个边缘像元出发，沿流向检测下一个像元是否为边缘像元，若是，则连接并重复上一步的检查，若不是，则检测终止；最后，对上一步结果使用适当的阈值剔除结果中的伪浅沟信息和栅格转线，即得到提取区域的黄土浅沟。本发明提供了自动化的黄土浅沟提取方法，节省了野外调查的人力物力，能为水土保持监测和国土资源调查等提供更丰富、便利的基础数据。

主权项

1.一种基于高分辨率遥感影像和DEM的黄土浅沟自动化提取方法，其特征在于：依次包括以下步骤：(1)获取研究区域的高分辨率遥感影像数据，并利用已有的底图资料裁剪影像，得到浅沟所在的坡面区域图；然后对其进行边缘检测，边缘检测后得到一个像元值由0和1组成的边缘图像，其中1代表检测到的边缘；(2)对浅沟坡面的数字高程模型DEM进行流向判断得到流向栅格，并对流向进行重新编码使其像元值在1‑8之间，分别代表右、右下、下、左下、左、左上、上和右上8个流向方向；其中右是指东方、右下是指东南方向、下是指南方、左下是指西南方向、左是指西方、左上是指西北方向、上是指北方和右上是指东北方向；(3)对步骤(1)中得到的边缘图像进行定向检测，遍历整个边缘图像矩阵，当目标像元值为0时，跳过该像元；当目标像元值为1时，根据步骤(2)流向栅格中的方向，选择对应的定向检测方式生成候选浅沟栅格；(4)沿相应定向检测方向对步骤(3)中得到的相邻的候选浅沟像元进行连接和唯一值标识，并记录每一条连接栅格的长度，长度的计算公式为：式中，L为连接栅格的长度，n为该线段中水平相连或竖直相连的像元的个数；m为该线段中对角相连的像元的个数；d为像元大小；(5)根据黄土浅沟是沿流向方向较长的线性要素的特征，以连接栅格长度的平均值为阈值，过滤掉检测中残存的伪浅沟信息，仅保留长度超过该阈值的连接栅格；(6)栅格转线，将步骤(5)中得到的连接栅格转换成矢量线，即得到黄土浅沟线。