[发明专利]一种利用SAR数据与多光谱数据进行城市水体提取方法

权利要求书

1.一种利用SAR数据与多光谱数据进行城市水体提取方法，其特征在于：包括如下步骤：包括如下步骤：

Q1：选取监测区的高分辨率星载X波段合成孔径雷达数据影像数据，对影像数据做多视处理，将合成孔径雷达影像数据转换成为强度信息数据，调整影像的图像方位向分辨率，影像的图像中的地物形状更接近真实地物形状；

Q2：对多视处理后的合成孔径雷达多视影像数据做辐射亮度标定与地理编码，合成孔径雷达数据影像数据辐射定标公式如下：

式中，为合成孔径雷达后向散射系数，单位：dB；PI为DN2,DN为Q1中得到的合成孔径雷达影像的强度信息；QV为该图像量化前的最大值；KdB为定标常数；

Q3：利用阈值分割的方式，将合成孔径雷达数据影像数据中的水体提取出来；

Q4、预处理监测区域的无云高分辨率星载多光谱数据影像：

预处理第一步为辐射定标，辐射定标公式如下：

La＝Gain*DN+Bias

式中，La为定标后的辐射亮度数据，单位为W/m2.sr；DN值是数据影像的电子信号强度；Gain为传感器增益；Bias为传感器偏移量，其中传感器增益与偏移量可以直接从卫星数据的头文件中获取；

预处理第二步为反射亮度转换，其公式如下：

ρa＝(π*La*d2)/(Es*cosθs)

式中，ρa为物体表观反射率；La为定标后的辐射亮度数据；d是地日距离订正因子；Es是大气外太阳光谱辐照度；θs是太阳天顶角；

随反射亮度转换的同时完成大气校正，将该地区的大气模型引入该步骤中从而剔除掉光在大气传输过程中收到大气的影像；

预处理第三步为正射校正，利用星载高分辨率多光谱数据影像RPC文件对其做正射校正处理；

Q5、计算得出归一化水体指数，完成归一化水体指数图：

利用得到的860nm波段的反射率与1240nm波段的反射率做波段运算，从而得出归一化水体指数(NDWI)，公式如下：

NDWI＝(ρ860–ρ1240)/(ρ860+ρ1240)

式中，NDWI为归一化水体指数；ρ860水体对860nm波长光的反射率；ρ1240水体对1240nm波长光的反射率；

在得到归一化水体指数，完成归一化水体指数直方图，通过在直方图上的双峰特性规定水域区域的指数阈值，在高分辨率多光谱数据中完成水域提取；

Q6、将水域提取的星载高分辨率合成孔径雷达数据与星载高分辨率多光谱数据分别进行水域分布矢量化输出；

Q7、利用星载高分辨率合成孔径雷达数据影像数据中获得的水域分布矢量对星载高分辨多光谱数据影像中获得的水域分布矢量进行校准，再利用校准后的水域矢量数据从星载高分辨率多光谱数据影像中获取水体信息，且要去除城市中高层建筑以及树木阴影，以及城市积雪对水体提取的干扰。

2.根据权利要求1所述的一种利用SAR数据与多光谱数据进行城市水体提取方法，其特征在于：所述Q2中，对合成孔径雷达数据影像数据进行地理编码，实现方式是将合成孔径雷达数据影像数据与该区域的数字高程模型进行融合从而将合成孔径雷达数据影像数据从斜距坐标系转换到地理坐标系。