[发明专利]一种基于卫星遥感影像的高原盐湖范围提取方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于卫星遥感影像的高原盐湖范围提取方法及系统，该方法包括：确定目标盐湖的分布位置；采用人工手势牵引的方式采集初始种子点集；在提取窗口内进行随手势牵引的实时多尺度分割，得到图斑对象；对图斑对象进行多维特征计算，选取分割结果中与初始种子点位置对应的图斑对象作为对象种子图斑；计算邻域图斑与目标种子图斑的特征差异阈值，将小于特征差异阈值的图斑对象与对象种子图斑进行合并，合并后产生的区域，继承与对象种子图斑完全相同的属性信息，直至提取窗口内对象种子图斑周围没有新图斑可以合并为止。本发明解决了传统方法提取时误提严重、调参复杂以及人工解译繁重和提取效率等弊端的问题。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体来说，涉及一种基于卫星遥感影像的高原盐湖范围提取方法及系统。

背景技术

随着全球气候变暖的形势日益严峻，湖泊范围的变化越来越得到研究人员的广泛关注。而在众多的湖泊类型中，高原盐湖因其独特的经济效益和重要的社会价值，也成为了湖泊范围提取这一研究课题的重中之重。

高原盐湖是在干旱或半干旱的气候条件下，因湖泊的蒸发量超过补给量，湖水不断浓缩，含盐量日渐增加，使水中各种元素达到饱和或过饱和的状态，从而在湖滨和湖底形成了各种不同盐类的沉积矿床。独特的地理环境和气候条件，使得高原盐湖在遥感影像上呈现出不规则的斑块状纹理特征，加之影像上山体阴影和常年的积雪覆盖遮挡，导致传统的湖泊水体提取方法难以胜任。

针对传统湖泊提取方法在对高原盐湖进行提取时出现的问题和困难，已有众多学者进行了相关研究。如Li Xiaoman综合利用WI(水体指数)、NDWI (归一化差值水体指数)和EWI(增强水体指数)等多种水体指数来规避山体阴影对湖泊提取造成的干扰且取得了较好的效果，但此方法只对强均质性湖泊提取作用明显，对高原盐湖因盐矿析出而呈现的斑块状不均质特征，效果十分有限。

而利用多尺度分割技术，可以有效解决传统水体提取方法对不均质湖泊提取效果较差的问题，如王碧晴提出的指数提取与多尺度分割结合进行高原盐湖提取方法，该方法在提取精度方面表现突出，能够利用分割图斑的对象特征对斑块状的盐湖水体进行精准表达，但基于全局影像进行多尺度分割十分耗时，且图斑对象之间的水体指数阈值差异较大，导致该类方法自动化程度不高，大量繁琐而复杂的调参工作也导致此类方法效率十分低下。

综上所述，考虑到全自动方法在高原盐湖提取时存在误提严重、调参繁琐等问题，而完全人工解译作业效率又十分低下，上述方法对于高原盐湖这类不均质水体进行提取时都无法取得令人满意的效果。对此，已经陆续涌现出一些采用人工交互与自动提取相结合半自动信息提取手段，可以在保证提取精度的前提下大幅提高生产效率，但此类方法大多面向建筑物、道路等这类存在规则几何特征的人工建构筑物，而对于水体提取，尤其是高原盐湖这种均质性差、周围环境复杂的水系提取，应用仍较为欠缺。

为此，如何同时解决高原盐湖提取受山体阴影、积雪干扰，多尺度分割方法效率低下、调参复杂等问题，是研究高原盐湖提取的重点，也是突破传统不均质湖泊水体提取技术瓶颈的关键环节。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于卫星遥感影像的高原盐湖范围提取方法及系统，其能够完成半自动高原盐湖提取，不仅解决了传统的全自动湖泊提取方法在对高原盐湖进行提取时误提严重、调参复杂的问题，也填补了现有半自动提取手段对高原盐湖这类不均质水体进行提取应用的技术空白，同时，也规避了完全人工解译繁重的人工投入、枯燥单一的采集模式和极低的提取效率等弊端，提高了整个高原盐湖提取的效率和精度。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一方面，提供了一种基于卫星遥感影像的高原盐湖范围提取方法。

该基于卫星遥感影像的高原盐湖范围提取方法，包括以下步骤：

对目标盐湖进行初步的范围筛选，确定目标盐湖的分布位置，得到目标决策范围；