【技术实现步骤摘要】
一种山区河流提取方法及系统
[0001]本专利技术涉及图像处理
,特别是涉及一种山区河流提取方法及系统。
技术介绍
[0002]河流作为地球水圈变化的要素构成,是陆地水循环的主要方式,对全球物质、能量的输送和再分配起着重要作用,发挥着无可比拟的生态、经济与社会服务功能。随着近年来遥感技术的高速发展,基于遥感影像的河流提取已取代传统的实地测量成为获取河流相关信息的主要方式。相较于平原河流,山区河流因拥有更多末端支流、河道宽度变化更为剧烈以及不同区域的河流光谱差异巨大而较难实现自动提取。
[0003]为了提高山区河流的自动提取精度,许多学者对其进行了尝试,如《An Automated Method for Extracting Rivers and Lakes from Landsat Imagery》、《River Delineation from Remotely Sensed Imagery Using a Multi
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Scale Classification Approach》等研究均采 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种山区河流提取方法,其特征在于,所述方法包括:步骤S1:获取待提取区域对应的多光谱影像和DEM数据;步骤S2:对所述DEM数据进行水文特征提取,获得微流域;步骤S3:对所述多光谱影像进行预处理,获得水体指数图和线状增强图;步骤S4:在所述微流域内,根据所述线状增强图确定潜在河流像元,并对所述潜在河流像元进行赋值;步骤S5:基于所述水体指数图确定使用影像的非水体阈值;步骤S6:采用区域生长法,基于所述非水体阈值确定河流像元集合;步骤S7:将所述河流像元集合内的河流像元作断线连接以及二值化处理,获得山区河流提取图。2.根据权利要求1所述的山区河流提取方法,其特征在于,所述对所述DEM数据进行水文特征提取,获得微流域,具体包括:步骤S21:对所述DEM数据进行填洼处理,获得预处理后的所述DEM数据;步骤S22:对预处理后的所述DEM数据进行河流水文特征提取,获得流向栅格;步骤S23:根据所述流向栅格确定汇流量栅格;步骤S24:按照第一阈值对预处理后的所述DEM数据进行提取,获得河流线状栅格;步骤S25:构建所述河流线状栅格对应的缓冲区;步骤S26:按照第二阈值对所述汇流量栅格进行处理,获得多个小流域;步骤S27:将各所述小流域与已构建缓冲区的所述河流线状栅格进行叠置分析,生成微流域。3.根据权利要求1所述的山区河流提取方法,其特征在于,所述对所述多光谱影像进行预处理,获得水体指数图和线状增强图,具体包括:步骤S31:对所述多光谱影像进行裁剪和去云处理,获得去云后的所述多光谱影像;步骤S32:利用归一化水体指数对去云后的所述多光谱影像进行提取,获得水体指数图;步骤S33:对所述水体指数图中的河流进行线状增强,获得线状增强图。4.根据权利要求1所述的山区河流提取方法,其特征在于,所述基于所述水体指数图确定使用影像的非水体阈值,具体包括:步骤S51:基于所述水体指数图构建影像直方图,使用OTSU法找到最优阈值;步骤S52:采用迭代的方式从所述最优阈值开始向所述直方图两边搜索出变化率最大的水体指数值分别作为使用影像的非水体阈值与水体阈值。5.根据权利要求1所述的山区河流提取方法,其特征在于,所述采用区域生长法,基于所述非水体阈值确定河流像元集合,具体包括:步骤S61:以微流域内线状增强值大于0.4,且水体指数值大于非水体阈值的河流像元作为初始种子点;步骤S62:以所述初始种子点为起点;步骤S63:判断是否寻找到初始种子点对应的相似像元;如果寻找到初始种子点对应的相似像元,则将所述相似像元纳入河流像元集合中;如果没有寻找到初始种子点对应的相似像元,则结束;将处于微流域内,且线状增强值大于0.2、水体指数值大于非水体阈值的种
子点邻域像元视为相似像元;步骤S64:将初始种子点与所述相似像元进行合并,形成新的初始种子点,并返回“步骤S63”。6.一种山区河流提取系统,其特征在于,所述系统包括...
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