基于卫星遥感影像的冻土灾害分类方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于卫星遥感影像的冻土灾害分类方法及装置，通过基于卫星遥感数据和冻土区域中不同地物的冻土影像特征，可以对冻土区域中的冻土灾害进行分类提取，从而可以构建冻土区域的冻土灾害信息数据库，给分析冻土区域中不良冻土地质现象对工程潜在的威胁及由此可能导致的工程病害带来数据支持，为对降低工程病害的发生率和自然灾害对工程造成的破坏提供科学指导，为未来在冻土区内新建重大冻土工程的设计和施工提供科学依据，同时给保护工程周边生态环境提供信息支持。

【技术实现步骤摘要】
基于卫星遥感影像的冻土灾害分类方法及装置
本专利技术涉及遥感
，具体而言，涉及基于卫星遥感影像的冻土灾害分类方法及装置。
技术介绍
冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。一般可分为短时冻土(数小时/数日以至半月)、季节冻土(半月至数月)以及多年冻土(又称永久冻土，指的是持续二年或二年以上的冻结不融的土层)。地球上多年冻土、季节冻土和短时冻土区的面积约占陆地面积的50％，其中，多年冻土面积占陆地面积的25％。冻土是一种对温度极为敏感的土体介质，含有丰富的地下冰。因此，冻土具有流变性，其长期强度远低于瞬时强度特征。正由于这些特征，在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险：冻胀和融沉。因此，冻土区的地貌和地质变化对公路建设、建筑物建设和日常维护等生产生活具有十分重要的实际意义。现有技术中并没有系统的对冻土区域的地貌等进行分析处理的方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于卫星遥感影像的冻土灾害分类方法及装置，可以解决上述问题。本专利技术提供的技术方案如下：一种基于卫星遥感影像的冻土灾害分类方法，该方法包括：获取目标区域不同时相的卫星遥感影像数据；提取冻土区域中不同地物的冻土影像特征；将所述卫星遥感影像数据分割成预设个图斑，每个图斑包括预设个像元；对不同时相的卫星遥感影像数据进行比对，根据所述冻土影像特征对所述图斑中的地物进行识别分类。进一步的，对不同时相的卫星遥感影像数据进行比对，根据所述冻土影像特征对所述图斑中的地物进行识别分类的步骤包括：当所述冻土区域的冻土影像特征为三角形或椎体状，确定所述地物为冰锥；当所述冻土区域的冻土影像特征为扇状，确定所述地物为冰幔；当所述冻土区域的冻土影像特征为起伏丘状，确定所述地物为冻胀丘；当所述冻土区域形态属于不规则状且与低洼地形吻合，确定所述地物为冻结湖塘；当所述冻土区域的冻土影像特征为片状或条带状，确定所述地物为湿地；当所述冻土区域的地形形态属于不规则状且与微地形积水和土壤厚度相关，确定所述地物为草甸。进一步的，所述图斑为以大于或等于3个像元为边长的正方形；不规则形的图斑为大于或等于以2个像元和4个像元为边长的矩形；所述卫星遥感影像数据包括沟谷，所述沟谷对应的图斑的宽度大于或等于2个像元；所述冻结湖塘、湿地或草甸对应的图斑为以5个像元为边长的正方向；所述卫星遥感影像数据中的线状地物对应的图斑的宽度大于或等于2个像元。进一步的，所述图斑的边缘提取精度小于或等于正负1至2个像元；对符合预设条件的特殊地物对应的图斑做夸大处理。进一步的，根据所述冻土影像特征对所述图斑中的地物进行识别分类的步骤包括：获取所述冻土区域的水文地质数据、工程地质数据、环境地质数据及遥感资料数据；分析所述冻土区域中不同地物的基本特征信息和遥感影像特征信息；根据预设解译要素及地貌信息、冻土现象信息、冻土灾害信息，建立所述目标区域对应的分类体系及解译标志，并根据不同时相的卫星遥感影像数据完善所述解译标志。进一步的，该方法还包括：确定所述目标区域中不同冻土灾害信息的空间分布数据。本专利技术还提供了一种基于卫星遥感影像的冻土灾害分类装置，该装置包括：数据获取模块，用于获取目标区域不同时相的卫星遥感影像数据；特征提取模块，用于提取冻土区域中不同地物的冻土影像特征；影像处理模块，用于将所述卫星遥感影像数据分割成预设个图斑，每个图斑包括预设个像元；分类模块，用于对不同时相的卫星遥感影像数据进行比对，根据所述冻土影像特征对所述图斑中的地物进行识别分类。进一步的，所述分类装置对不同时相的卫星遥感影像数据进行比对，根据所述冻土影像特征对所述图斑中的地物进行识别分类的方法包括：当所述冻土区域的冻土影像特征为三角形或椎体，确定所述地物为冰锥；当所述冻土区域的冻土影像特征为扇状，确定所述地物为冰幔；当所述冻土区域的冻土影像特征为丘状，确定所述地物为冻胀丘；当所述冻土区域低于周边地貌，确定所述地物为冻结湖塘；当所述冻土区域的冻土影像特征为片状或带状，确定所述地物为湿地；当所述冻土区域的地形积水且土壤厚度满足预设条件，确定所述地物为草甸。进一步的，所述图斑大于或等于3个像元为边长的正方形；所述卫星遥感影像数据包括沟谷，所述沟谷对应的图斑的宽度大于或等于2个像元；所述图斑的边缘提取精度小于或等于正负1至2个像元；对符合预设条件的地物对应的图斑做夸大处理。进一步的，所述分类模块根据所述冻土影像特征对所述图斑中的地物进行识别分类的方法包括：获取所述冻土区域的水文地质数据、工程地质数据、环境地质数据及遥感资料数据；分析所述冻土区域中不同地物的基本特征信息和遥感影像特征信息；根据预设解译要素及地貌信息、冻土现象信息、冻土灾害信息，建立所述目标区域对应的分类体系及解译标志，并根据不同时相的卫星遥感影像数据完善所述解译标志。进一步的，所述分类模块还用于确定所述目标区域中不同冻土灾害信息的空间分布数据。在本申请实施例中，基于卫星遥感数据和冻土区域中不同地物的冻土影像特征，可以对冻土区域中的冻土灾害进行分类提取，从而可以构建冻土区域的冻土灾害信息数据库，给分析冻土区域中不良冻土地质现象对工程潜在的威胁及由此可能导致的工程病害带来数据支持，为对降低工程病害的发生率和自然灾害对工程造成的破坏提供科学指导，为未来在冻土区内新建重大冻土工程的设计和施工提供科学依据，同时给保护工程周边生态环境提供信息支持。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施方式提供的一种冻土灾害分类方法的流程示意图。图2为本专利技术实施方式提供的一种冻土灾害分类方法中步骤S104的子步骤的流程示意图。图3为本专利技术实施方式提供的另一种冻土灾害分类方法的流程示意图。图4为本专利技术实施方式提供的一种冻土灾害分类装置的功能模块示意图。图标：200-冻土灾害分类装置；201-数据获取模块；202-特征提取模块；203-影像处理模块；204-分类模块。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本申请实施例提供了一种基于卫星遥感影像的冻土灾害分类方法，如图1所示，该方法包括以下步骤。步骤S101，获取目标区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于卫星遥感影像的冻土灾害分类方法，其特征在于，该方法包括：获取目标区域不同时相的卫星遥感影像数据；提取冻土区域中不同地物的冻土影像特征；将所述卫星遥感影像数据分割成预设个图斑，每个图斑包括预设个像元；对不同时相的卫星遥感影像数据进行比对，根据所述冻土影像特征对所述图斑中的地物进行识别分类。

【技术特征摘要】
1.一种基于卫星遥感影像的冻土灾害分类方法，其特征在于，该方法包括：获取目标区域不同时相的卫星遥感影像数据；提取冻土区域中不同地物的冻土影像特征；将所述卫星遥感影像数据分割成预设个图斑，每个图斑包括预设个像元；对不同时相的卫星遥感影像数据进行比对，根据所述冻土影像特征对所述图斑中的地物进行识别分类。2.根据权利要求1所述的基于卫星遥感影像的冻土灾害分类方法，其特征在于，对不同时相的卫星遥感影像数据进行比对，根据所述冻土影像特征对所述图斑中的地物进行识别分类的步骤包括：当所述冻土区域的冻土影像特征为三角形或椎体状，确定所述地物为冰锥；当所述冻土区域的冻土影像特征为扇状，确定所述地物为冰幔；当所述冻土区域的冻土影像特征为起伏丘状，确定所述地物为冻胀丘；当所述冻土区域形态属于不规则状且与低洼地形吻合，确定所述地物为冻结湖塘；当所述冻土区域的冻土影像特征为片状或条带状，确定所述地物为湿地；当所述冻土区域的地形形态属于不规则状且与微地形积水和土壤厚度相关，确定所述地物为草甸。3.根据权利要求2所述的基于卫星遥感影像的冻土灾害分类方法，其特征在于，所述图斑为以大于或等于3个像元为边长的正方形；不规则形的图斑为大于或等于以2个像元和4个像元为边长的矩形；所述卫星遥感影像数据包括沟谷，所述沟谷对应的图斑的宽度大于或等于2个像元；所述冻结湖塘、湿地或草甸对应的图斑为以5个像元为边长的正方向；所述卫星遥感影像数据中的线状地物对应的图斑的宽度大于或等于2个像元。4.根据权利要求1所述的基于卫星遥感影像的冻土灾害分类方法，其特征在于，所述图斑的边缘提取精度小于或等于正负1至2个像元；对符合预设条件的特殊地物对应的图斑做夸大处理。5.根据权利要求2所述的基于卫星遥感影像的冻土灾害分类方法，其特征在于，根据所述冻土影像特征对所述图斑中的地物进行识别分类的步骤包括：获取所述冻土区域的水文地质数据、工程地质数据、环境地质数据及遥感资料数据；分析所述冻土区域中不同地物的基本特征信息和遥感影像特征信息；根据预设解译要素及地貌信息、冻土现象信息、冻土灾害信息，建立所述目标区域对应的分类体系及解译标志，并根据不同时相的卫星遥感影像数据完善所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁元，王建华，王宏伟，张金龙，贾永娟，
申请(专利权)人：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃,62