[发明专利]一种基于微波遥感的海岸带养殖水体对象提取方法及装置

权利要求书

1.一种基于微波遥感的海岸带养殖水体对象提取方法，包括：

获取多时相卫星传感器拍摄的合成孔径雷达遥感影像；

对所述合成孔径雷达遥感影像进行预处理；

获取所述合成孔径雷达遥感影像单位面积上的后向散射系数；

对所述后向散射系数求中位数，形成SAR中位数遥感影像；

获取GSHHG海岸线数据，以所述GSHHG海岸线数据对所述SAR中位数遥感影像进行陆海掩膜；

获取SRTM DEM数据，对经过陆海掩膜的SAR中位数遥感影像进行地形掩膜；

对经过地形掩膜的SAR中位数遥感影像划分水体像元和非水体像元，将SAR中位数遥感影像转换为二进制影像；

采用连通域标记算法对所述二进制影像进行水体对象和非水体对象分割；

基于光学遥感影像海岸带养殖水体对象样本，对所述二进制影像的海岸带养殖水体对象自动提取。

2.根据权利要求1所述的一种基于微波遥感的海岸带养殖水体对象提取方法，其特征在于：对所述合成孔径雷达遥感影像进行预处理包括：影像配准、斑点滤波、地理编码和辐射定标。

3.根据权利要求1所述的一种基于微波遥感的海岸带养殖水体对象提取方法，其特征在于：所述后向散射系数为单位面积上的雷达回波信号强度，以分贝为单位表示大小，水体像元在遥感影像中呈现低后向散射系数，非水体像元在遥感影像中呈现高后向散射系数。

4.根据权利要求1所述的一种基于微波遥感的海岸带养殖水体对象提取方法，其特征在于，对所述后向散射系数求中位数，形成SAR中位数遥感影像的步骤包括：下载覆盖同一海岸带区域的多时相哨兵1号合成孔径雷达遥感影像，预处理后得到各像元处后向散射系数，对每个像元的后向散射系数数值序列计算中位数，将多时相的合成孔径雷达遥感影像综合为一幅SAR中位数遥感影像。

5.根据权利要求1所述的一种基于微波遥感的海岸带养殖水体对象提取方法，其特征在于，对经过地形掩膜的SAR中位数遥感影像划分水体像元和非水体像元，将SAR中位数遥感影像转换为二进制影像的步骤包括：

用陆海掩膜排除SAR中位数遥感影像中属于海洋的像元，保留属于陆地的像元；用最大类间方差法划分影像中的水体像元和非水体像元，所述最大类间方差法如下式：

其中，μ1为掩膜后SAR中位数遥感影像中水体像元的平均值，μ0为掩膜后SAR中位数遥感影像中非水体像元的平均值，μ为整幅SAR中位数遥感影像的像元平均值，σ2为像元方差，是SAR中位数遥感影像的所有像元值的集合的方差，w1为SAR中位数遥感影像的水体像元的丰度，w0为SAR中位数遥感影像的非水体像元的丰度，threshold为水体像元和非水体像元的划分阈值；

对各像元值与所述划分阈值比较大小，像元值大于划分阈值的为水体像元，赋值为1，像元值小于划分阈值的为非水体像元，赋值为0，将SAR中位数遥感影像转换为二进制影像。

6.根据权利要求1所述的一种基于微波遥感的海岸带养殖水体对象提取方法，其特征在于，采用连通域标记算法对所述二进制影像进行水体对象和非水体对象分割的步骤包括：

对所述二进制影像分割出水体对象和非水体对象；

获取所述水体对象的周长、面积和最小外接矩形面积；

计算海岸带养殖水体对象区分指标：

其中，P为水体对象周长、A为水体对象面积、ER为范围比、SI为形状指数、P2A为紧凑度，A_mbr为水体对象的最小外接矩形面积。

7.根据权利要求6所述的一种基于微波遥感的海岸带养殖水体对象提取方法，其特征在于，基于光学遥感影像海岸带养殖水体对象样本，对所述二进制影像的海岸带养殖水体对象自动提取，其步骤包括：获取高分二号的高分辨率光学遥感影像，在光学遥感影像上通过人工标记构建海岸带养殖水体对象的样本数据集，基于海岸带养殖水体对象的周长、面积、范围比、形状指数、紧凑度的阈值范围，在二进制影像上实现海岸带养殖水体对象的自动提取。