[发明专利]一种基于云分布特点的遥感图像地物完整性分析方法

说明书

本发明提供一种基于云分布特点的遥感图像地物完整性分析方法，包括如下步骤：S1：计算云破碎度；S2：计算信息损失抵抗度；S3：根据步骤S1计算的云破碎度和步骤S2计算的信息损失抵抗度计算遥感图像的信息损失度；S4：根据所述遥感图像的信息损失度分析遥感图像的地物完整性。本发明在给出方法中各参数的理论定义的同时，提供详细的量化计算说明，以对卫星拍摄的遥感图像进行有依据的筛选甄别，筛选出地物完整性较高的可用图像，剔除地物完整性较低的无用图像，达到有效衡量遥感图像所包含的地物信息量多少的目的。

技术领域

本发明涉及遥感图像应用领域，更具体的说，涉及一种基于云分布特点的遥感图像地物完整性分析方法。

背景技术

近年来，卫星遥感技术进入了一个能快速及时地获取对地观测海量信息的新阶段。卫星遥感图像被越来越多地应用在地球资源调查，自然灾害预测预报，环境污染监测，气象卫星云图处理，以及地面军事目标识别等各个方面。在实际情况下，由于天气情况复杂多变，遥感卫星获取卫星图像，尤其是获取大范围的遥感影像时，多数情况下都会有云的存在，真正的无云晴空地面目标物体影像很难获取。遥感图像上，云的存在会遮蔽或者覆盖云层区域下面的真实的地面目标物体的信息。为了能够有效的从遥感图像数据中提取地面目标物体的信息，提高遥感卫星图像数据的可用性和利用率，必须对遥感图像进行分析，通过分析确定其是否可用。

由于云的种类繁多，纹理呈现随机分布特性，其形态、特性等随时间和空间发生变化，同时还受季节和气候等多种条件的综合影响，即不同季节、不同空间高度、不同天气条件下的云的反射率和亮度都有所不同，这对分析遥感图像是否可用提出了新的挑战。

卫星遥感图像地物完整性分析的前提是假定所获的图像质量是符合标准的，虽然已有一些图像质量评估软件问世，将他们直接用于图像分析的效果仍不尽人意。卫星遥感图像地物完整性分析是根据图像用户使用需求，对图像中地物信息的完整性进行分析的过程。不管是国内还是国外，主观分析方法在使用时，对图像分析人员必须进行专门训练，既需要具有丰富的地学知识和目视判读经验，又需要花费大量的时间去目视判读，劳动强度大，信息获取周期长，遥感图像判读质量受目视判读者的个体差异、经验以及对解译区域的熟悉程度等各种因素制约。

在实际应用场合中，由于卫星拍摄的实时性，系统会获取海量的照片，其中很大部分图片因受到云分布的干扰而丧失实用价值，因此对获取的卫星遥感数据进行质量评估具有重要的意义。而目前对遥感图像的研究重点主要局限在云检测算法方面，对于图像使用价值的评估缺少理论一句，还依赖专业的图像分析人员进行目视判读，既耗费人力，降低效率，又无法保证判别标准的一致性。地物完整性判别方法的提出弥补了这一缺陷，为图像自身包含的信息量多少提供了科学的计算方法，提高了卫星遥感数据的处理效率，具有重要的理论意义和应用价值。

由于云的分布和下垫面地物的复杂性，导致目前云检测算法的性能、运算的自适应性、判别的灵活性、运行的实时性等多方面远不能满足可用度评估的要求。长期以来，云分布的定量统计一直以人工测试为主，受人为因素影响较大，不同研究者往往因其对云区域的结构、形态辨别能力不完全相同，对云分布的定量结果也有所差异。虽然国内外已经出现一些云检测算法，但是，这些方法的侧重点主要集中于云区域的检测，关于遥感图像地物完整性的分析探讨甚少。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种基于云区域间拓扑结构与云区域内部信息熵的遥感图像地物信息完整性分析方法，在给出方法的理论定义的同时，提供详细的量化计算说明，以对卫星拍摄的遥感图像进行有依据的筛选甄别，筛选出地物完整性较高的可用图像，剔除地物完整性较低的无用图像，达到有效衡量遥感图像所包含的地物信息量多少的目的。

本发明所述地物完整性是指：在遥感图像中，地物受到不同程度的云遮挡后所保持的信息连续性。

为此，本发明提供如下技术方案：一种基于云分布特点的遥感图像地物完整性分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：计算云破碎度；