[发明专利]一种基于地形和遥感影像融合技术提取冲沟方法

摘要

本发明提供一种基于地形和遥感影像融合技术提取冲沟方法，该方法是基于遥感RGB（红、绿、蓝）色彩空间同HIS（色相、色彩亮度、饱和度）色彩空间之间的变换，以线性标准化地表粗糙度作为太阳西北方向地形阴影图SRM（Shaded Relief Model）的权重，以作为色彩亮度分量权重，求和构成新的色彩亮度分量，并基于新的色彩亮度图像，进行HIS色彩空间向RGB色彩空间变换，融合地形信息和遥感图像信息，使得遥感图像中冲沟表现为凹陷，山峰表现为凸起。基于融合后的遥感图像，结合基于DEM（数字高程模型）计算的冲沟沟缘线处坡度阈值数据，进行冲沟沟缘线的解译。同传统的基于遥感图像冲沟解译方法相比较，本发明使遥感二维图像具有符合人类视觉习惯的地形信息、沟谷的遥感图像特征清晰、解译沟缘线精度高的优点。

主权项

一种基于地形和遥感影像融合技术提取冲沟的方法，其特征在于，包括以下步骤：（１）将图幅相同的光学遥感红、绿、蓝三波段（RGB三波段）图像和DEM（数字高程模型）数据的坐标系统一成高斯‑克吕格平面直角坐标系，并进行重采样，使两者具有相同的空间分辨率；（２）将光学遥感红、绿、蓝三波段图像（RGB色彩空间），变换至彩色亮度（Intensity）、色相（Hue）和饱和度（Saturation）空间（HIS色彩空间），获得彩色亮度、色相和饱和度三分量数据；（３）根据遥感图像成像时刻（年月日时分秒）及图像中心点经纬度坐标，计算遥感图像成像时刻的太阳方位角和太阳高度角；（４）基于DEM数据，计算地表粗糙度，获得地表粗糙度数据，并之进行线性标准化处理，获得线性标准化地表粗糙度数据；（５）基于DEM数据，以遥感图像成像时刻太阳方位角加（180°）和遥感图像成像时刻太阳高度角为参数计算研究区太阳西北方向地形阴影图（Shaded Relief Model）；（６）太阳西北方向地形阴影图和彩色亮度分量数据分别以线性标准化地表粗糙度和作为权重，合并为新的彩色亮度分量数据（式 1）；（1）；（７）将（２）获得的色相和饱和度以及（６）获得的新亮度三分量数据进行HIS‑>RGB变换，反变换至RGB色彩空间；该步骤实现了将地形信息同遥感图像相融合，形成地形信息同遥感信图像融合图像；（８）基于DEM数据，计算每个像素的坡度，获得地形坡度数据；（９）野外对冲沟沟缘线坡度值进行实测和统计，确定冲沟沟缘线坡度最小阈值数据；（１０）根据野外实测冲沟沟缘线坡度最小阈值，对地形坡度数据进行阈值分割，将冲沟沟缘线分割出来，获得冲沟沟缘线图斑数据；（１１）坡度阈值切割获得的冲沟沟缘线图斑数据，结合地形信息同遥感信图像相融合的图像，基于目视解译方法，精确解译冲沟沟缘线。