一种利用光学卫星立体影像检测滑坡位移场的方法技术

一种利用光学卫星立体影像检测滑坡位移场的方法，通过资源三号卫星前后视影像的立体相对提取高精度数字高程模型，实现卫星全色图像和多光谱影像的精确正射校正和几何配准，对高精度校正后的全色影像进行图像频率域的相关计算，并进行滤波降噪处理，获得整个滑坡体的变形位移场。本发明专利技术可以定量获取滑坡体上不同位置的位移大小、位移方向和变形空间范围，实现滑坡整体位移场检测，可以快速高效、客观全面的对滑坡灾害进行监测预警。全面的对滑坡灾害进行监测预警。全面的对滑坡灾害进行监测预警。

【技术实现步骤摘要】
一种利用光学卫星立体影像检测滑坡位移场的方法


[0001]本专利技术涉及地质灾害监测领域，尤其涉及一种利用光学卫星立体影像检测滑坡位移场的方法。

技术介绍

[0002]滑坡是山区最为常见的地质灾害类型之一，普遍具有分布广、数量多、破坏性强等特点，常造成严重的人员伤亡和经济损失。滑坡位移是开展滑坡灾害预警预报的重要指标参数，目前监测滑坡位移的常用方法主要包括：大地测量法、全球卫星导航系统(GNSS)、合成孔径雷达干涉测量(InSAR)、光学遥感影像变化检测等。其中大地测量法优点是测量精度高、量程不受限制、可测量水平和垂直变形的绝对位移量，局限性是易受地形通视条件和天气条件限制，投入工作量大、耗时费力；GNSS方法优点是可实现全天候、高精度(毫米级)、连续性监测，局限性是只能实现点上监测，难以获取区域性滑坡整体变形位移，另外如遇滑坡发生剧烈变形，监测设备易受破坏；InSAR方法优点是可实现大范围区域性高分辨率监测，局限性是当受地形、植被、水体等地表条件影响或滑坡发生快速变形时易导致雷达影像失相干，从而无法有效监测滑坡位移量，此外目前国内雷达卫星SA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用光学卫星立体影像检测滑坡位移场的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、选取滑坡位移变化前后的两期卫星影像作为检测滑坡位移场的滑坡卫星影像，所述滑坡卫星影像包括前视影像、后视影像、多光谱影像和全色影像；将发生滑坡位移前的影像作为主影像，发生滑坡位移后的影像作为从影像；S2、利用所述前视影像和所述后视影像构成的立体像对，提取所述主影像和所述从影像的数字高程模型；S3、利用步骤S2中得到的所述主影像的数字高程模型对所述主影像的多光谱影像和全色影像进行正射校正；利用步骤S2中得到的所述从影像的数字高程模型对所述从影像的全色影像进行正射校正；S4、利用步骤S3中得到的经过正射校正后的全色影像，匹配所述主影像和所述从影像中的目标点，并获取所述目标点的位移图像；S5、对所述位移图像进行位移解算，并根据位移分布情况圈定发生滑坡变形的空间范围；S6、根据步骤S4和S5得到的滑坡位移检测结果进行分析，识别滑坡的大小规模和发育特征，判断滑坡变形的运动模式；并结合搜集的实际调查资料对所述滑坡位移检测结果进行验证。2.根据权利要求1所述的利用光学卫星立体影像检测滑坡位移场的方法，其特征在于，所述数字高程模型的提取为：在同一时段采集的所述前视影像和后视影像中定义连接点从而建立对应时段的立体像对，并设置所述数字高程模型的提取参数，通过所述立体像对获取所述数字高程模型。3.根据权利要求1所述的利用光学卫星立体影像检测滑坡位移场的方法，其特征在于，步骤S3中通过支持有理多项式系数的严格轨道物理模型进行正射校正。4.根据权利要求1所述的利用光学卫星立体影像检测滑坡位移场的方法，其特征在于，所述步骤S4中对于所述主影像和所述从影像的目标点之间的匹配方法为：利用频率域算法，对所述全色影像做傅里叶变换转换为频率域，计算所述主影像中的目标点在从影像的频率域中的最佳匹配点，假设主影像和从影像之间存在的东西方向和南北方向的相对位移为
△
x、
△
y，则：i2(x,y)＝i1(x
‑△
x,y
‑△
y)其中i1、i2分别为主影像和从影像，x、y分别为目标点在东西方向和南北方向的位置坐标，对其做傅里叶变换后存在如下关系：其中I1、I2为傅里叶变换之后的主影像和从影像，w
x
、w
y
分别为影像行和列的频率变量。通过多次迭代，直至等式收敛，再进行傅里叶逆转换得到：之后取二维脉冲函数的峰值点即可获得相对位移
△
x和
△
y，获得整个滑坡影像范围内每个所述目标点位置的位移图像。5.根据权利要求4所述的利用光学卫星立体影像检测滑坡位移场的方法，其特征在于，所述位移图像包括东西向位移波...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭令，殷志强，李文娟，邵海，
申请(专利权)人：中国地质环境监测院自然资源部地质灾害技术指导中心，
类型：发明
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