[发明专利]一种基于NDVI和PanTex指数的新增建设用地图斑自动提取方法有效
申请号: | 201410209533.0 | 申请日: | 2014-05-09 |
公开(公告)号: | CN103971115B | 公开(公告)日: | 2017-05-10 |
发明(设计)人: | 孟瑜;袁媛;刘顺喜;尤淑撑;陈静波;岳安志;王忠武;武斌 | 申请(专利权)人: | 中国科学院遥感与数字地球研究所;中国土地勘测规划院 |
主分类号: | G06K9/46 | 分类号: | G06K9/46;G06T7/11 |
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地址: | 100101 北京市朝阳区大屯路*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 ndvi pantex 指数 高分辨率 遥感 影像 新增 建设 用地 自动 提取 方法 | ||
1.一种基于NDVI和PanTex指数新增建设用地图斑自动提取方法,其特征在于包含以下步骤:
步骤1、对不同时相的高分辨率遥感影像进行几何精校正和相对辐射校正;
步骤2、利用经过所述步骤1处理后的两期影像的多光谱波段,计算两期NDVI图像;利用经过所述步骤1处理后的两期影像的全色波段,计算两期PanTex特征图像;
步骤3、对所述步骤2中得到的两期NDVI图像分别进行两类非监督聚类,聚类结果为植被和非植被;对所述步骤2中得到的两期PanTex图像分别进行两类非监督聚类,聚类结果为建筑物和非建筑物;
步骤4、对所述步骤3中得到的NDVI聚类影像,提取耕地到推土、建筑物的变化图像;对所述步骤3中得到的PanTex聚类影像,提取耕地、推土到建筑物的变化图像;
步骤5、利用经过所述步骤1处理后的两期影像,通过阈值法提取干扰地物,包括暗干扰地物,亮干扰地物;
步骤6、将所述步骤4中得到的两部分变化结果图像进行并集运算,并将由于干扰地物造成的伪变化区域掩膜去除,得到包含耕地到推土、耕地到建筑物、推土到建筑物三种类型的二值化新增建设用地提取图像;
步骤7、对后时相影像进行分割,提取均值图斑对象;
步骤8、将所述步骤7中得到的分割图斑和步骤6中得到的二值化新增建设用地提取图像进行叠置,计算每个图斑内的变化像素比例,将比例超过设定阈值的图斑提取出来,作为新增建设用地变化图斑。
2.如权利要求1所述的一种基于NDVI和PanTex指数新增建设用地图斑自动提取方法,其特征在于,所述步骤2中的PanTex特征是指:利用高分辨率遥感影像的全色波段对多个方向计算灰度共生矩阵纹理的对比度特征,得到对应于各个方向的多幅特征图像,然后将每个像素赋值为各幅特征图像的最小值。
3.如权利要求1所述的一种基于NDVI和PanTex指数新增建设用地图斑自动提取方法,其特征在于,所述步骤3中的非监督聚类算法均采用K均值算法,得到的结果为二值图像,对NDVI图像聚类时,认为NDVI值较高的一类为植被,赋值为1,值较低的一类为非植被,赋值为0;对PanTex图像聚类时,认为PanTex值较高的一类为建筑物,赋值为1,值较低的一类为非建筑物,赋值为0。
4.如权利要求1所述的一种基于NDVI和PanTex指数新增建设用地图斑自动提取方法,其特征在于,所述步骤4中,具体步骤是:
利用前后时相NDVI二值聚类影像,将前时相取值为1且后时相取值为0的像素视为从耕地到推土、建设用地的变化像素,赋值为1,未变化像素赋值为0,输出一幅二值变化结果图像;
利用前后时相PanTex二值聚类影像,将前时相取值为0且后时相取值为1的像素视为从耕地、推土到建设用地的变化像素,赋值为1,未变化像素赋值为0,输出一幅二值变化结果图像。
5.如权利要求1所述的一种基于NDVI和PanTex指数新增建设用地图斑自动提取方法,其特征在于,所述步骤5中的阈值法提取干扰地物,具体步骤是:
利用前后时相多光谱影像的红外波段,通过设定阈值,提取低于阈值的暗干扰地物,将低于阈值的像素赋值为1,高于阈值的像素赋值为0,输出一幅二值图像;
利用前后时相多光谱影像的所有波段,通过设定阈值,提取所有波段都高于阈值的亮干扰地物,将高于阈值的像素赋值为1,低于阈值的像素赋值为0,输出一幅二值图像;
将上面两步提取的干扰地物并集运算,即只要在任一幅二值图像上某个像素的取值为1,则将该像素赋值为1,否则赋值为0,输出一幅二值干扰地物提取图像。
6.如权利要求1所述的一种基于NDVI和PanTex指数新增建设用地图斑自动提取方法,其特征在于,所述步骤6中的将两部分变化结果图像进行并集运算,并将结果图像中由于干扰地物造成的伪变化区域掩膜去除,具体步骤是:
在所述步骤4中得到的两幅二值变化结果图像中,如果在任一幅图像上某像素的取值为1,且该像素在所述步骤5中得到的二值干扰地物提取图像上的取值为0,则将该像素视为新增建设用地并赋值为1,否则赋值为0;输出结果为一幅二值化新增建设用地提取图像,包含了耕地到推土、耕地到建筑物、推土到建筑物这三种新增建设用地类型。
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