[发明专利]一种监管公路临时占地利用与恢复的卫星遥感方法

说明书

本发明公开了一种监管公路临时占地利用与恢复的卫星遥感方法，该方法通过对施工前、施工期和施工后三个阶段的三幅多光谱卫星遥感影像通过依次进行的图像校正和剪裁、亮度一致调整、变化像素判断、植被指数计算多个步骤以获得植被的恢复率，进而能够快速判断出公路临时占地利用与恢复，且判断结果准确，为临时施工监管单位的监管工作提供便利，有效降低监管管理成本，提高监管工作的效率。

技术领域

本发明涉及公路建设环境保护监管技术领域，特别涉及一种监管公路临时占地利用与恢复的卫星遥感方法。

背景技术

公路临时占地包括取土场、弃土场、施工营地、拌合站、预制场等，按照环保法律法规的要求，公路建设完工后临时占地需要进行恢复，尤其是恢复地表的植被。由于公路临时占地的确切选址和具体利用方式在工程设计阶段很难敲定，往往是在施工阶段确定，因此建设前的环评报告只能在原则上要求临时占地的利用方式要环保且利用后要进行恢复，很难通过“建前环评——建后验收”的传统模式保证公路临时占地的恢复效果。尤其是在我国西部偏远地区甚至是无人区，生态环境十分脆弱，但人工监管成本又极高。卫星遥感技术“站的高、看的远”，具有大范围对地观测的能力，有利于降低监管成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于卫星遥感影像实现对监管公路临时占地利用与恢复状况进行监测的方法。

为此，本发明技术方案如下：

一种监管公路临时占地利用与恢复的卫星遥感方法，步骤如下：

S1、分别采集监管公路在施工前、施工期和竣工后的三幅多光谱卫星遥感影像，并通过几何校正和统一裁剪使三幅多光谱卫星遥感影像中同一地物在不同多光谱卫星遥感影像中的位置完全相同；

S2、在经过步骤S1处理后的三幅多光谱卫星遥感影像中任选一副作为参考影像，其余两幅作为调整影像，利用线性回归分析方法将两副调整影像的亮度调整为与参考影像一致，使三幅多光谱卫星遥感影像上未发生变化的同一地物的亮度一致；

S3、对经过步骤S2处理后的施工前的多光谱卫星遥感影像与施工期的多光谱卫星遥感影像之间的像素变化检测采用变化强度单峰直方图自动阈值分割的方法，并利用T-point法获得区分变化强度单峰直方图中的变化像素与未变化像素的最优阈值；然后剔除通过最优阈值判定的变化像素，对其余的像素重复步骤S2～S3直至在每个类型波段下两幅影像间线性回归方程的斜率差值△k_n小于预设的终止计算阈值；将最后一次计算得到的在每个波段下调整影像与参考影像间线性回归方程的斜率k_n和截距b_n作为标准亮度值修正参数，重新对调整影像每个像素在每个波段的亮度值进行调整，并将其与参考影像之间的变化像素采用变化强度单峰直方图自动阈值分割方法和T-point法进行区分，识别变化像素；

S4、将经过步骤S3识别到的变化像素根据是否为相邻像素进行地块划分，并计算每一个地块在施工前、施工期和施工后的植被指数，通过不同时期的植被指数计算得到施工结束后该地块的植被的恢复率，进而对该地块的恢复情况是否符合要求进行判断。

进一步地，在步骤S1中，三幅多光谱卫星遥感影像为在相同季节拍摄得到。

进一步地，在步骤S2中，将两幅调整影像的亮度调整为与参考影像一致的具体步骤如下：

S201、提取参考影像中每个像素所包含的n个波段的亮度，使每个像素对应得到一个至少包含蓝光波段亮度b_1x、绿光波段亮度b_2x、红光波段亮度b_3x和近红外波段亮度b_4x的亮度值集合X＝{b_1x,b_2x,b_3x,b_4x,…,b_nx}；