【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及遥感影像领域,特别涉及一种面向多云雨地区的碎片化遥感影像合成方法及装置。
技术介绍
我国东部和南部省份地区由于受海洋性季风或热带、亚热带气候条件的影响,常年多云雨天气,尤其在作物(植被)生长季内晴空天气更为少见,在遥感影像上表现为大面积的云影覆盖,由于云层遮挡导致地表信息无法被遥感传感器接收,使得依赖于光学卫星遥感的资源调查、生态环境保护及作物遥感监测等遥感应用无法获得关键时相的无云影像数据。随着我国卫星技术的不断进步,多种不同空间分辨率和时间分辨率的卫星相继发射并投入使用,卫星过境频率大大提高,为实现地表信息的持续观测提供了潜力。在此背景下,如何从多星、多时相的有云影像中尽可能挖掘有用信息服务于遥感应用是当前遥感应用中亟需解决的难题。现有的去云处理技术主要基于单一类型传感器,如Landsat卫星的多时相遥感影像,选择同一区域的1期无云影像作为参考底图,通过对有云影像的辐射归一化和云检测,在使得有云影像与参考影像具有相对一致的辐射特征同时,计算出云分布范围,进而利用无云参考影像中的像元对有云影像中的云遮盖区域进行替换,从而达到去云的目的。技术流程如图1所示,具体包括以下步骤:首先对有云影像和参考影像进行相对辐射归一化,使两者具有近似的色调和亮度等辐射特征。相对辐射归一化采用迭代加权多元变化检测变换法(IterationRe-weightMultivariateAlterationDetection,简称IR-MAD),即利用多元变化检测的尺度不变特性来获取同区域两影像中的辐射不变像元(又称伪不变特征,如建筑物、道路、沙漠等,与植被不同,这些 ...
【技术保护点】
一种面向多云雨地区的碎片化遥感影像合成方法,其特征在于,包括以下步骤:S101:获取多云雨地区的多星、多时相的初始影像数据集;S102:对所述初始影像数据集进行传感器和外部因子的辐射差异校正以获取辐射特征一致的第一影像数据集;S103:获取所述第一影像数据集的云层及其阴影分布范围,通过掩膜处理得到所述多云雨地区的无云数据碎片集;S104:从所述无云数据碎片集选取基准数据子集,利用其它所述无云数据碎片集对缺失区域进行补修,获取所述多云雨地区的完整无云合成影像。
【技术特征摘要】
1.一种面向多云雨地区的碎片化遥感影像合成方法,其特征在于,包括以下步骤:S101:获取多云雨地区的多星、多时相的初始影像数据集;S102:对所述初始影像数据集进行传感器和外部因子的辐射差异校正以获取辐射特征一致的第一影像数据集;S103:获取所述第一影像数据集的云层及其阴影分布范围,通过掩膜处理得到所述多云雨地区的无云数据碎片集;S104:从所述无云数据碎片集选取基准数据子集,利用其它所述无云数据碎片集对缺失区域进行补修,获取所述多云雨地区的完整无云合成影像。2.根据权利要求1所述的面向多云雨地区的碎片化遥感影像合成方法,其特征在于,步骤S102具体包括:S201:基于晴空影像,获取传感器光谱归一化系数;S202:基于传感器光谱归一化系数,对多星、多时相的初始影像数据集进行分类,对分类后的影像数据集进行传感器辐射差异校正;S203:在分类的基础上,基于NDVI差值直方图和类别约束的PIFs选取方法,实现影像数据集的外部因子的辐射归一化。3.根据权利要求2所述的面向多云雨地区的碎片化遥感影像合成方法,其特征在于,步骤S201具体包括:S301:选取参考传感器和其它传感器的晴空影像,对两者的所述晴空影像进行定标;S302:将其它传感器的晴空影像和参考传感器的晴空影像的重叠区影像进行分类,分别选取分类后的地块影像的样本点集;S303:根据获取的样本点集,针对其它传感器的晴空影像和参考传感器的晴空影像的不同波段和类别建立线性回归方程以获取光谱归一化系数。4.根据权利要求2所述的面向多云雨地区的碎片化遥感影像合成方法,其特征在于,步骤S202具体包括:S401:将所述初始影像数据集的影像像元的量级与光谱归一化系数匹配以进行辐射定标;S402:选取参考影像,其余为待纠正影像,对参考影像进行样本选取与最大似然分类,获得参考影像的分类结果;S403:在当前参考影像及其分类结果基础上,对下一期待纠正影像进行样本筛选与样本纯化以得到全类别样本;S404:利用全类别样本对待纠正影像进行最大似然分类,并根据传感器的类型,对各类别待纠正影像对应的像元集合进行传感器光谱归一化校正。5.根据权利要求1所述的面向多云雨地区的碎片化遥感影像合成方法,其特征在于,步骤S103具体包括:S501:获取有云影像数据,基于色彩空间变换增强云层及其阴影;S502:获取增强的云层及其阴影的分割阀值;S503:对云层及其阴影区域分别进行数学形态膨胀与矢量化以得到云层及其阴影的分布范围;S504:基于分割阀值,将云层及其阴影的分布范围矢量与所述第一影像数据集进行掩膜处理以生成无云的碎片化数据。6.根据权利要求1所述的面向多云雨地区的碎片化遥感影像合成方法,其特征在于,步骤S104具体包括:S601:根据目标区域范围矢量生成预定义大小和波段数n的空白栅格数据作为合成底图;S602:以目标区域为约束,从所述无云数据碎片集中优先选取在目标区域中面积占比最大的两块影像碎片作为基准数据;S603:通过对两块影像碎片的重叠区中的所有像素进行逐波段的回归拟合,建立两者间的拟合模型并进行校正,使两者间的亮度...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾志康,覃泽林,李宇翔,黄启厅,莫小香,陆宇明,兰宗宝,孔令孜,
申请(专利权)人:曾志康,广西壮族自治区农业科学院农业科技信息研究所,
类型:发明
国别省市:广西;45
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