[发明专利]一种多云光学影像数据洪涝水体信息快速提取方法及系统

说明书

本发明提供一种多云光学影像数据洪涝水体信息快速提取方法及系统，其中方法包括获取多云光学影像数据，还包括以下步骤：对所述光学影像数据进行云区提取；计算影像NDVI；消除非水体区域对提取效果的影像。本发明提出的一种多云光学影像数据洪涝水体信息快速提取方法及系统，建立基于光谱特征的云提取模型和根据位置关系建立的云阴影识别模型，在此基础上实现洪涝淹没范围快速的快速准确提取。

技术领域

本发明涉及水力学模拟的技术领域，特别是一种多云光学影像数据洪涝水体信息快速提取方法及系统。

背景技术

洪涝灾害发生时，及时获取淹没范围，对于了解灾情及组织安排救灾至关重要。洪涝灾害监测中，一般气象条件较差，监测影像或多或少存在云、云阴影的影响，直接采用水体提取模型提取淹没区信息误差较大。云阴影提取一般根据云与阴影之间的几何关系进行剔除。

在2010年的《人民长江》杂志上刊登了冯晋涛和周新志的文章《薄云覆盖下山区河道水体遥感影像提取方法研究》，该文首先采用基于小波变换改进的同太滤波削弱云雾，然后对归一化植被指数法(RVI)进行改进，得到薄云覆盖下山区水体指数(CMWI)，消除了薄云的干扰，实现了山区沟壑的模糊处理，突出了水体。图像增强后，河道水体清晰可变，适用于山区河道遥感监测工作。该方法的缺点是对薄云覆盖下的水体提取具有较好效果，但对具有厚云区及厚云阴影区影响的图像的水体提取效果不佳。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提出的一种多云光学影像数据洪涝水体信息快速提取方法及系统，建立基于光谱特征的云提取模型和根据位置关系建立的云阴影识别模型，在此基础上实现洪涝淹没范围快速的快速准确提取。

本发明的第一目的是提供一种多云光学影像数据洪涝水体信息快速提取方法，包括获取多云光学影像数据，还包括以下步骤：

步骤1：对所述光学影像数据进行云区提取；

步骤2：计算影像NDVI；

步骤3：消除非水体区域对提取效果的影像。

优选的是，所述云区包括云覆盖区和/或云阴影区。

在上述任一方案中优选的是，所述云覆盖区为满足L_B1、L_B2、L_B3、和L_B4同时大于阈值T条件的区域，其中，L_B1、L_B2、L_B3和L_B4分别为B1波段、B2波段、B3波段和B4波段的亮度值，B1为多光谱影像兰波段、B2为多光谱影像绿波段、B3为多光谱影像红波段、B4为多光谱影像近红外波段。

在上述任一方案中优选的是，计算所述云覆盖区在经度和纬度上的方向偏移量，获得云阴影区。

在上述任一方案中优选的是，所述经度方向偏移量ΔX的计算公式为：

其中，h为云层高度，θ为影像成像时的太阳高度角，为影像成像时的太阳方位角。

在上述任一方案中优选的是，所述纬度方向偏移量的计算公式为：

其中，h为云层高度，θ为影像成像时的太阳高度角，为影像成像时的太阳方位角。

在上述任一方案中优选的是，所述影像NDVI的计算公式为：

NDVI＝(B4-B3)/(B4+B3)

其中，B3为多光谱影像红波段，B4为多光谱影像近红外波段。

在上述任一方案中优选的是，所述步骤2还包括将云区与云阴影区作为掩膜，当所述影像小于阈值N时该区域为水体区，其中N为常数。