[发明专利]一种基于多尺度融合的土地利用面积计算方法

摘要

本发明公开的属于分析及测量控制技术领域，具体为一种基于多尺度融合的土地利用面积计算方法，该种基于多尺度融合的土地利用面积计算方法具体操作步骤如下：S1：对中低分辨率遥感影像，进行数据预处理，包括辐射校正、几何校正和影像裁剪，该种基于多尺度融合的土地利用面积计算方法，采用MNDWI去除水体，同时计算影像的NDVI和EIBI；然后经过最小噪声分离变换将影像降维处理，结合高分影像手动选择纯净像元，利用EIBI和NDVI的阈值，将不透水面解译结果中的裸土和植被噪音去除，降低不透水面高估误差，以及其他分量的低估误差，并分别与土壤和植被的解混分量相加，得到精确的地表覆盖面积比例。

主权项

1.一种基于多尺度融合的土地利用面积计算方法，其特征在于：该种基于多尺度融合的土地利用面积计算方法具体操作步骤如下：S1：对中低分辨率遥感影像，Landsat‑8 Operational Land Imager进行数据预处理，包括辐射校正、几何校正和影像裁剪，其中，Landsat‑8 OLI影像的空间分辨率为30m；S2：计算MNDWI，通过Otsu阈值分割法确定水体掩膜阈值，去除水体，MNDWI的计算公式如下：MNDWI＝(P_GREEN‑P_MIR)/(P_GREEN+P_MIR1)；S3：对去除水体后的影像进行MNF降维处理，结合N维可视化工具，选择较为纯净的像元，得到端元反射波谱曲线；S4：结合同时期的高分影像Sentine1‑2A multispectral imager，利用感兴趣区域工具，手动选取较为纯净的像元，获取植被、土壤、高反照率地物和低反照率地物的光谱曲线，修正由Landsat‑8 OLI影像上选取的端元光谱曲线，然后采用CLSMA对影响进行最小二成分解，计算各像元中端元比例，将波段2、3、4、8和11波段上端元的反射率作为Landsat‑8 OLI相应波段的反射率，修正各端元光谱，得到比较典型的各类端元的反射光谱曲线，其中Sentine1‑2A MSI影像的空间分辨率为10m；S5：通过CLSMA可以逐像元计算各类地物所占比例，通过NDVI和EIBI阈值分割，最终将不透水面中大部分的植被和裸土噪音分离出来，并赋值为1，作为补偿部分与CLSMA解译结果中的植被分量和土壤分类合并，其计算公式如下：NDVI＝(P_NIR‑P_RED)/(P_NIR+P_RED)；式中，P_NIR为Landsat‑8 OLI遥感影像的近红外波段记为Band5，P_RED为红色波段记为Band4；S6：采用NDBBI，可以直接剔除植被信息，同时削弱水体噪音，提取出含有土壤的建筑用地信息，NDBBI的计算公式如下：NDBBI＝[1.5P_MIR2‑(P_NIR+P_GREEN)/2]/[1.5P_MIR2+(P_NIR+P_GREEN)/2]；式中，P_MIR2为Landsat‑8 OLI遥感影像的短波红外波段记为Band7，P_NIR为近红外波段记为Band5；S7：研究植被覆盖率较低的区域，引入土壤调节因子L，增强建筑用地区域的植被指数，SAVI的计算公式如下：SAVI＝(P_NIR‑P_RED)(1+L)/(P_NIR+P_RED+L)；式中，L作为土壤调节因子，取0.5，将土壤亮度差异调整至最小；S8：利用BSI增强裸土信息，其次是建筑用地信息，水体和植被，BSI的计算公式如下：式中，P_BLUE为Landsat‑8 OLI遥感影像的绿色波段记为Band3；S9：利用BCI和MNDWI的亮度差异，配合EBSI增强型裸土指数，其计算公式如下：EBSI＝(BSI‑MNDWI)/(BSI+MNDWI)。