[发明专利]一种基于高分辨率遥感技术的建筑垃圾监测方法

说明书

本发明公开了一种基于高分辨率遥感技术的建筑垃圾监测方法，本发明首先通过建筑垃圾空间分布经验知识的利用，圈定感兴趣区作为监测范围，减少了数据量，降低了劳动强度；其次，通过决策树思想的运用，有序地剔除掉建筑垃圾以外的主要地物，有效地避免了植被、裸土地等对建筑垃圾识别的干扰，弥补了现有垃圾遥感识别方法中没有专门针对于建筑垃圾的半自动化识别的缺陷，使建筑垃圾遥感监测更加高效和及时；再次，通过综合利用高分辨率卫星遥感数据和航空倾斜摄影测量数据，实现了建筑垃圾堆放位置、面积、体积的综合测量测算，解决了单一利用现有卫星遥感数据难以高精度测算垃圾堆放体积的问题，使建筑垃圾调查数据更加全面、精准。

一种基于高分辨率遥感技术的建筑垃圾监测方法

技术领域

本发明涉及建筑垃圾监测技术领域，尤其涉及一种基于高分辨率遥感技术的建筑垃圾监测方法。

背景技术

随着新型城市化建设的大力推进，建筑垃圾堆放量日益增多，不仅占用了宝贵的土地资源，而且污染环境，直接或间接地对水质、空气质量、土壤结构造成严重影响，危害人类健康，甚至还可能会造成滑坡、坍塌等突发事故，威胁人民的生命安全；与此同时，建筑垃圾其实是“放错了地方的黄金”，经分拣、粉碎后，大多可以作为再生资源重新利用，如加工成空心砖、墙板、加气混凝土等建材，数据表明，我国建筑垃圾资源转化率仅有5%左右，与发达国家有很大差距。实现建筑垃圾减量化、资源化、无害化已成为我国诸多城市新时期的一项重要的、紧迫的社会发展战略任务；而高效、准确、及时地对建筑垃圾的堆放位置、面积及体积进行监测是合理化处置与资源化利用建筑垃圾的基础。

目前对建筑垃圾堆放情况的调查主要以人工实地勘察手段为主，这种实地勘察必将耗费大量人力物力，且视野狭窄、范围有限，具有较大的局限性与偶然性，远远不能达到动态监控管理目的。

随着对地观测技术的快速发展，逐渐出现了依托于卫星遥感的垃圾监测技术。一方面，现有的垃圾遥感监测方法主要以完全人工目视解译的方式展开，少有半自动化的垃圾遥感监测方法；现有的半自动化垃圾遥感监测方法均针对的是生活垃圾，建筑垃圾与生活垃圾的光谱特征有较大差异，这些方法不能适用于建筑垃圾；因此，现有的垃圾遥感监测方法不能满足建筑垃圾快速监测的需求。另一方面，现有的垃圾遥感监测方法大多停留在堆放位置及面积监测的层面上，无法精确测算垃圾的体积，然而垃圾堆积高度不一、堆积形态不一，单纯依靠面积监测结果估算垃圾体积会有较大偏差；因此，现有的生活垃圾遥感监测方法不能为建筑垃圾搬迁与处置工作提供全面准确的量化指标。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于高分辨率遥感技术的建筑垃圾监测方法，在大大提升建筑垃圾监测效率的同时，实现了建筑垃圾堆放位置、面积、体积的综合测量测算，可为建筑垃圾处置提供决策依据。

本发明采用的技术方案为：一种基于高分辨率遥感技术的建筑垃圾监测方法，包括如下步骤：

步骤A：高分辨率卫星影像预处理；通过利用遥感影像处理软件对高分辨率卫星影像进行预处理,得到高分辨率卫星正射影像。

步骤B：基于高分辨率卫星正射影像对感兴趣区中建筑垃圾进行半自动化识别，得到建筑垃圾分布矢量图，具体包括步骤B1-B4。

步骤B1：圈定高分辨率卫星正射影像中的感兴趣区；根据建筑垃圾空间分布经验知识，确立建筑垃圾监测区域；将建筑垃圾监测区域圈定为感兴趣区，以感兴趣区为界对高分辨率卫星正射影像进行裁剪，得到感兴趣区影像。

步骤B2：对感兴趣区影像中的水体和植被区域进行掩膜处理；利用遥感影像处理软件对感兴趣区影像进行SAVI指数运算，并设置合理阈值，将感兴趣区影像中的水体和植被区域掩膜掉；

其中，SAVI计算公式为SAVI=[(NIR-R)/(NIR+R+L)]•（1+L）；

式中NIR和R分别表示近红外波段和红色波段的反射率，L取值0.5。