基于边缘梯度和方向纹理提取遥感影像中河宽方法技术

本发明专利技术公开了一种基于边缘梯度和方向纹理提取遥感影像中河宽的方法，其实现步骤为：对河道范围内的数字高程模型数据进行水文分析，确定河网，划定缓冲区，并对影像进行裁剪，得到缓冲区影像，利用水体指数确定河道在缓冲区影像中的位置，根据灰度梯度的变化确定河道的边界，找出河道中心线上的点，由方向纹理特征确定河道的延伸方向，进一步确定河道的正交方向，再根据河道正交方向计算河道的宽度。本发明专利技术能够较好的解决提取遥感影像中河宽的过程中存在山体阴影的干扰的问题，具有普适性强、精度高的优点。精度高的优点。精度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
基于边缘梯度和方向纹理提取遥感影像中河宽方法


[0001]本专利技术属于测量
，更进一步涉及数字图像处理
中的一种基于边缘梯度和方向纹理提取遥感影像中河宽的方法。本专利技术可用于从多光谱遥感影像中自动提取河宽。

技术介绍

[0002]在地貌动力学、水力发电、河流量测量的过程中，需要提取河道的宽度。传统的河道宽度提取方法受现场条件和仪器设备的限制，会耗费大量的人力和物力。随着遥感图像和数字高程模型的出现和发展，从这些数据集中提取河道宽度，提升了估计河宽变化的能力。
[0003]Qiong Li和Baotian Pan等作者在其发表的论文“Differential rock uplift along the northeastern margin of the Tibetan Plateau inferred from bedrock channel longitudinal profiles”(Journal of Asian Earth Sciences,vol.169,pp.182
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198,2019)中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘梯度和方向纹理提取遥感影像中河宽的方法，其特征在于，通过水文分析确定河网，利用边缘梯度确定河道的边界，利用方向纹理确定河道的延伸方向；该方法的步骤包括如下：步骤1，通过水文分析确定河网：(1a)对数字高程模型数据DEM进行填洼处理；(1b)从填洼后的数字高程模型中提取水流的流向；(1c)计算汇流的累积量得到汇流量；(1d)将汇流量大于汇流阈值的所有栅格组成河网；步骤2，确定河道周围的缓冲区：以河网主干线为中心线，将预估的河道最大宽度的两倍距离作为待测河道的缓冲区；步骤3，从待测河宽的遥感影像中裁剪出缓冲区范围内的影像；步骤4，提取缓冲区的影像中像素值大于指数阈值的所有像素，得到河道在影像中的位置；步骤5，利用边缘梯度确定河道的边界：利用灰度梯度公式，计算缓冲区范围内每个像素点的灰度梯度值，通过查找灰度梯度值发生显著变化的像素点定位河道的边界；步骤6，找出河道的中心线上的点：(6a)在待测河道边界处随机选择一个像素点，以该像素点为原点建立直角坐标系，其中，横轴为x轴，x轴的正方向朝东，纵轴为y轴，y轴的正方向朝北；(6b)确定x轴与河道边界的两个交点，交点连线的中点即为一个河道的中心点M1；采用与x轴处理的相同方法，在y轴上找出一个河道中心线上的点M2；(6c)重复执行步骤(6a)、(6b)，确定河道中心线上的n个点；n为河道的长度与图像分辨率的比值；步骤7，利用方向纹理确定河道的延伸方向：(7a)以河道中心线上的M1点为中心，绘制长度大于河道预估宽度、宽度等于河道预估宽度的矩形，将该矩形绕M1旋转一周，每隔m度生成一个相同的矩形，m为正整数，共生成360/m个相同大小的矩形；(7b)分别统计每个矩形中的方向纹理，根据方向纹理特征原则确定M1的延伸方向；(7c)重复执行步骤(7a)、(7b)，确定步骤6中的n个河道中心线上的点的延伸方向，确定河道的延伸方向；步骤8，根据河道的正交方向计算河道宽度：(8a)在待提取河宽区域随机选择一个河道中心线上的点M
i
；(8a)划定一条与点M
i
延伸方向垂直并穿过M
i
的线段，提...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志恒，余航，张文杰，周绥平，陈雪梅，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：