[发明专利]一种居民地提取方法

权利要求书

1.一种居民地提取方法，它包括：

步骤1、数据采集：采集研究区的Landsat 8 OLI传感器遥感影像和行政边界数据；

步骤2、遥感影像数据预处理：对遥感影像进行辐射定标、大气校正、图像融合和图像裁剪；

步骤3、计算步骤2预处理后遥感影像的地表反照率(Albedo)；

步骤3所述地表反照率(Albedo)的计算公式为：

α＝0.356*B2+0.130*B4+0.373*B5+0.085*B6+0.072*B7-0.018

式中：B2为Landsat 8 OLI蓝光波段；B4为Landsat 8 OLI可见光中的红外波段；B5为Landsat 8 OLI近红外波段；B6为Landsat 8 OLI第一中红外波段；B7为Landsat 8 OLI第二中红外波段；

步骤4、根据地表反照率提取水体和阴影；

步骤5、利用单波段阈值法在水体和阴影图层中提取出阴影，从而区分出水体和阴影；

步骤6、对水体提取结果进行闭运算滤波处理；

步骤7、计算步骤2预处理后遥感影像的归一化植被指数(NDVI)；

步骤8、为归一化植被指数(NDVI)确定阈值来提取植被；

步骤9、在原始研究区边界图层中裁剪掉上述步骤提取出的水体、阴影和植被图，剩下的图层即为研究区居民地和道路分布图；

步骤10、计算居民地和道路分布图的形状指数；

步骤11、根据形状指数(I)的阈值提取出道路；

步骤12、提取居民地。

2.根据权利要求1所述的一种居民地提取方法，其特征在于：步骤2所述图像裁剪的方法为：利用行政边界数据裁剪遥感影像得到研究区遥感影像图。

3.根据权利要求1所述的一种居民地提取方法，其特征在于：步骤4所述根据地表反照率提取水体和阴影的方法为：在ENVI软件中统计地表反照率的直方图，根据直方图上的数值确定阈值的取值范围，然后对每类地物选择训练样本，再统计每种地物的地表反照率并按波段进行排序，根据排序确定出提取地物的阈值；通过ENVI软件里面的波段计算器工具将小于该阈值的区域提取出来，这些区域即水体和阴影。

4.根据权利要求1所述的一种居民地提取方法，其特征在于：步骤6所述对水体提取结果进行闭运算滤波处理的方法为：利用ENVI软件中的闭运算滤波工具对水体提取结果进行处理，填补水体提取结果中的孔洞和不连续区域。

5.根据权利要求1所述的一种居民地提取方法，其特征在于：步骤7所述计算步骤2预处理后遥感影像的归一化植被指数(NDVI)的计算公式为：

NDVI＝(NIR-Red)/(NIR+Red)

式中：NIR为近红外波段的反射值，Red为Landsat 8 OLI可见光红光波段值。

6.根据权利要求1所述的一种居民地提取方法，其特征在于：步骤8所述为归一化植被指数(NDVI)确定阈值来提取植被的方法为：利用步骤7中计算出的归一化植被指数(NDVI)分布图中植被这类地物的归一化植被指数(NDVI)分布特征的分布范围，再在分布范围内选取3个值进行植被的提取，在ENVI软件的波段计算器中将归一化植被指数(NDVI)大于阈值的范围提取为植被，得到3个植被提取结果；利用目视解译将3个提取结果与原始遥感影像对比，与原始遥感影像中植被分布区重合度最好的提取结果作为最终的植被提取结果。

7.根据权利要求1所述的一种居民地提取方法，其特征在于：步骤10所述的计算居民地和道路分布图的形状指数的公式为：

S＝A/P

式中S为图斑面积，P为周长。

8.根据权利要求1所述的一种居民地提取方法，其特征在于：步骤11所述确定形状指数(I)的阈值提取出道路的方法为：计算面积和周长的比值得到形状指数，并加以统计，将形状指数小于0.1的区域确定为道路。

9.根据权利要求1所述的一种居民地提取方法，其特征在于：步骤12所述提取居民地的方法为：在ENVI软件中将居民地图层中裁剪掉道路得到居民地最终提取结果图。