一种基于多源遥感影像提取过火区域的方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种基于多源遥感影像提取过火区域的方法及装置，该方法包括：获取过火前、过火后遥感影像，计算过火前影像、过火后影像文件的NDWI值，作为过火区提取的前后时相基础数据，对待过火前、过火后的NDWI影像重采样并作差，得到变化区域的NDWI

【技术实现步骤摘要】
一种基于多源遥感影像提取过火区域的方法及装置


[0001]本申请涉及遥感影像处理
，尤其涉及一种基于多源遥感影像提取过火区域的方法及装置。

技术介绍

[0002]过火区域是指发生过火灾的区域，而过火区域提取能够提供火灾发生后森林状态的诸多信息，包括火灾的位置、范围、面积等等，这些信息对于森林生态系统的监控、植被破坏程度及碳排放量提供了重要的数据支撑。自出现森林以来，森林火灾就时常发生，适度的森林火灾对生态系统的稳定是有益的，但是过度的火灾会对生态系统的稳定造成严重破坏，并威胁人类的栖息地及生命财产安全。因此，过火区域的提取在火灾监控领域是广泛被应用的。
[0003]基于遥感技术的过火区域提取具有可获取空间信息、更新频率高，能够更为准确的提取过火区地表的信息等优点被广泛应用于过火区域提取领域。目前，基于遥感技术的过火区域提取的方式主要包括基于火灾发生时的温度异常以及基于火灾发生前后的不同波段反射率变化特征来提取过火区域，其中，基于火灾发生前后的不同波段反射率变化特征提取过火区域，该方法依赖于影像中绿光波段(0.5～0.6μm)、红光波段(0.6～0.7μm)、红外波段(0.7～0.9μm)及中波红外波段(1.5～2.0μm)等各波段在火灾前后的反射率突变来确定过火区域像元。采用的方法主要为多元Logistic回归模型、双向反射率分布函数及贝叶斯网络分类模型来区分过火区域和非过火区域。除此之外，不同波段组合所构成的光谱指数在过火前后也会发生显著改变，所以通过比较过火前后指数变化并设定合适阈值便可区分过火区和非过火区，方法的难点在于如何统一过火前后遥感影像像元的一致性及选择阈值。若过火前后遥感影像像元不一致，导致无法通过过火前后遥感影像进行过火区域提取；若选择的阈值不合适，会使得提取的过火区域的置信度较低。因此，如何对不同时相、不同分辨率影像间设定自适应阈值来提取过火区域成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请解决的技术问题是：针对现有技术中对不同时相、不同分辨率影像间设定自适应阈值来提取过火区域的情况，本申请提供了一种基于多源遥感影像提取过火区域的方法及装置，本申请实施例所提供的方案中，通过对裁剪出的过火区域范围内所对应的过火前遥感影像以及过火后遥感影像进行重采样，保障多源遥感影像过火前后时的数据一致性，避免了由于过火前后遥感影像空间分辨率不同，导致的无法来提取过火区域的问题；以及通过过火区域和非过火区域阈值的自动判别确定出一个过火区域与非过火区域分割的合适阈值，避免由于分割阈值选择过大或者过小所造成较大的分类误差，进而提高了提取出的过火区域的置信度。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种基于多源遥感影像提取过火区域的方法，该方法包括：
[0006]获取过火前遥感影像以及过火后遥感影像，根据预设的过火区域范围分别对所述过火前遥感影像以及所述过火后遥感影像进行裁剪得到过火区域所对应的过火前遥感影像以及过火后遥感影像；
[0007]分别计算所述过火区域所对应的过火前遥感影像以及过火后遥感影像的归一化水指数NDWI，以及分别将所述过火区域所对应的过火前遥感影像以及过火后遥感影像进行重采样得到具有相同分辨率的采样后的过火前遥感影像和采样后的过火后遥感影像；
[0008]根据所述NDWI将所述采样后的过火前遥感影像与所述采样后的过火后遥感影像进行作差得到所述采样后的过火前遥感影像与所述采样后的过火后遥感影像中NDWI变化区域所对应的所述NDWI-D遥感影像，并从所述NDWI-D遥感影像中提取出过火区域。
[0009]可选地，从所述NDWI-D遥感影像中提取出过火区域，包括：
[0010]将所述NDWI-D遥感影像进行二值化处理得到二值化后的遥感影像；
[0011]将所述二值化后的遥感影像转换为矢量影像，根据像元指与过火区域之间预设的关系，从所述矢量影像中提取出过火区域的矢量影像。
[0012]可选地，将所述NDWI-D遥感影像进行二值化处理得到二值化后的遥感影像，包括：
[0013]确定过火区域与非过火区域像元分割的初始阈值，根据所述初始阈值将所述NDWI-D遥感影像进行分割得到初始过火区域；
[0014]根据预设的过火区域确定所述初始过火区域的误差，判断所述误差是否大于预设误差；
[0015]若大于，则调整所述初始阈值直到所述误差小于所述预设误差为止得到调整后的阈值；
[0016]根据调整后的阈值以及预设的二值化策略将所述NDWI-D遥感影像进行二值化处理得到所述二值化后的遥感影像。
[0017]可选地，确定过火区域与非过火区域像元分割的初始阈值，包括：
[0018]确定所述NDWI-D遥感影像中各像元的像元值，将所述像元值转换为灰度空间值；
[0019]根据所述灰度空间值计算出灰度空间值的众数，将所述众数作为所述初始阈值。
[0020]可选地，所述预设的二值化策略，包括：
[0021]将所述NDWI-D遥感影像中像元值大于所述调整后的阈值的像元设置为1，其中，1的像元对应的区域表示过火区域；
[0022]将所述NDWI-D遥感影像中像元值小于所述调整后的阈值的像元设置为0，其中，0的像元对应的区域表示非过火区域。
[0023]可选地，将所述二值化后的遥感影像转换为矢量影像之前，还包括：
[0024]根据预设的去噪算法对所述二值化后的遥感影像进行去噪处理。
[0025]第二方面，本申请实施例提供了一种基于多源遥感影像提取过火区域的装置，该装置包括：
[0026]裁剪单元，用于获取过火前遥感影像以及过火后遥感影像，根据预设的过火区域范围分别对所述过火前遥感影像以及所述过火后遥感影像进行裁剪得到过火区域所对应的过火前遥感影像以及过火后遥感影像；
[0027]采样计算单元，用于分别计算所述过火区域所对应的过火前遥感影像以及过火后遥感影像的归一化水指数NDWI，以及分别将所述过火区域所对应的过火前遥感影像以及过
火后遥感影像进行重采样得到具有相同分辨率的采样后的过火前遥感影像和采样后的过火后遥感影像；
[0028]提取单元，用于根据所述NDWI将所述采样后的过火前遥感影像与所述采样后的过火后遥感影像进行作差得到所述采样后的过火前遥感影像与所述采样后的过火后遥感影像中NDWI变化区域所对应的所述NDWI-D遥感影像，并从所述NDWI-D遥感影像中提取出过火区域。
[0029]可选地，所述提取单元，具体用于：
[0030]将所述NDWI-D遥感影像进行二值化处理得到二值化后的遥感影像；
[0031]将所述二值化后的遥感影像转换为矢量影像，根据像元指与过火区域之间预设的关系，从所述矢量影像中提取出过火区域的矢量影像。
[0032]可选地，所述提取单元，具体用于：
[0033]确定过火区域与非过火区域像元分割的初始阈值，根据所述初始阈值将所述NDWI-D遥感影像进行分割得到初始过火区域；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多源遥感影像提取过火区域的方法，其特征在于，包括：获取过火前遥感影像以及过火后遥感影像，根据预设的过火区域范围分别对所述过火前遥感影像以及所述过火后遥感影像进行裁剪得到过火区域所对应的过火前遥感影像以及过火后遥感影像；分别计算所述过火区域所对应的过火前遥感影像以及过火后遥感影像的归一化水指数NDWI，以及分别将所述过火区域所对应的过火前遥感影像以及过火后遥感影像进行重采样得到具有相同分辨率的采样后的过火前遥感影像和采样后的过火后遥感影像；根据所述NDWI将所述采样后的过火前遥感影像与所述采样后的过火后遥感影像进行作差得到所述采样后的过火前遥感影像与所述采样后的过火后遥感影像中NDWI变化区域所对应的所述NDWI-D遥感影像，并从所述NDWI-D遥感影像中提取出过火区域。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述NDWI-D遥感影像中提取出过火区域，包括：将所述NDWI-D遥感影像进行二值化处理得到二值化后的遥感影像；将所述二值化后的遥感影像转换为矢量影像，根据像元指与过火区域之间预设的关系，从所述矢量影像中提取出过火区域的矢量影像。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述NDWI-D遥感影像进行二值化处理得到二值化后的遥感影像，包括：确定过火区域与非过火区域像元分割的初始阈值，根据所述初始阈值将所述NDWI-D遥感影像进行分割得到初始过火区域；根据预设的过火区域确定所述初始过火区域的误差，判断所述误差是否大于预设误差；若大于，则调整所述初始阈值直到所述误差小于所述预设误差为止得到调整后的阈值；根据调整后的阈值以及预设的二值化策略将所述NDWI-D遥感影像进行二值化处理得到所述二值化后的遥感影像。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，确定过火区域与非过火区域像元分割的初始阈值，包括：确定所述NDWI-D遥感影像中各像元的像元值，将所述像元值转换为灰度空间值；根据所述灰度空间值计算出灰度空间值的众数，将所述众数作为所述初始阈值。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设的二值化策略，包括：将所述NDWI-D遥感影像中像元值大于所述调整后的阈值的像元设置为1，其中，1的像元对应的区域表示过火区域；将所述NDWI-D遥感影像中像元值...

【专利技术属性】
技术研发人员：高军，卜桐，杨德志，隋正伟，乔志远，章维鑫，吴术成，安剑锋，魏浩，吴曦，
申请(专利权)人：中国资源卫星应用中心，
类型：发明
国别省市：