[发明专利]一种居民地提取方法

说明书

本发明公开了一种居民地提取方法，它包括采集研究区的Landsat 8 OLI传感器遥感影像和行政边界数据；对遥感影像进行预处理；计算预处理后遥感影像的地表反照率；根据地表反照率提取水体和阴影；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；对水体提取结果进行闭运算滤波处理；计算预处理后遥感影像的归一化植被指数确定阈值来提取植被；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；计算居民地和道路分布图的形状指数并确定形状指数(I)的阈值提取出道路和居民地；解决了现有居民地提取存在的工作强度大、精度低和效率低等问题。

技术领域

本发明属于居民地提取技术，尤其涉及一种居民地提取方法。

背景技术

居民地又称“居民点”或聚落,是人与自然相互作用的产物,是人类从事生产和生活的需要而集聚定居的各种形式的居住场所,是自然景观、建筑景观和文化景观的综合体,是人们生活和生产的基本场所。准确提取居民地，是居民地规划、发展和变化监测的最基本的地理数据来源，对居民地变化以及影响具有深刻的意义，有利于实现区域的可持续发展，并且对研究地区经济社会发展、城镇规划、土地资源保护等相关研究存在重要作用。因此，建立快速、准确的居民地提取方法是非常亟需的。

传统的居民地提取方法主要是通过ENVI和ARCGIS等软件，采用监督分类，非监督分类，目视解译，人机交互解译，野外实地调查等方法对遥感影像进行居民地提取。这些方法不仅受不同解译人员经验和主观判断影响大，还受“同物异谱、同谱异物”等问题的影响，而且工作强度大、精度低、效率低。这些方法对居民地信息表征能力存在很大偏差，具有一定的局限性，没有系统地排除干扰居民地提取的其他地物，准确性有待提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种居民地提取方法，以解决现有技术的居民地提取存在的工作强度大、精度低和效率低等技术问题。

本发明的技术方案是：

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。

利用行政边界数据裁剪遥感影像得到研究区遥感影像图。

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