【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星遥感，特别是指一种锰渣废石遥感自动提取方法和装置。
技术介绍
1、锰渣废石由锰矿开采冶炼产生，对周边土壤及水体污染造成严重的污染隐患。我国锰矿储量大且集中，由锰矿冶炼开采造成的环境污染事件时有发生，严重影响了生态环境高质量发展。同时，由于锰渣废石多堆存于山区，现场调查很难全面、迅速、准确地发现锰矿废石堆存情况，造成锰矿废石“底数不清、污染不明”。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种锰渣废石遥感自动提取方法和装置，实现对大范围锰渣废石高效率、高精度提取，为固体废物环境监管和执法提供技术支撑。
2、本专利技术提供技术方案如下：
3、一种锰渣废石遥感自动提取方法，所述方法包括：
4、s1：获取覆盖待研究区域的遥感影像，所述遥感影像包括蓝波段、绿波段、红波段和近红外波段；
5、s2：对所述遥感影像进行预处理；
6、s3：利用归一化水体指数对预处理后的遥感影像剔除水体区域；
7、s4：利用不透水面指数从剔除水体区域后的遥感影像上提取不透水面区域；
8、s5：根据所述不透水面区域构建锰渣废石指数；
9、
10、其中，mswri为所述不透水面区域的任一像元的锰渣废石指数，ρb、ρg、ρr和ρnir分别为该像元的蓝波段、绿波段、红波段和近红外波段的地表反射率；
11、s6：根据所述不透水面区域的各个像元的锰渣废石指数以及设置的锰渣废石阈值进
12、进一步的，所述遥感影像为高分辨率光学遥感影像，所述s1还包括：获取与所述遥感影像同一区域的锰渣废石图斑矢量数据；
13、所述s2包括：
14、s21：对所述遥感影像进行辐射定标、大气校正、正射校正和影像增强；
15、s22：基于所述锰渣废石图斑矢量数据对所述遥感影像进行地理位置修正。
16、进一步的，所述s3包括：
17、s31：计算预处理后的遥感影像的各个像元的归一化水体指数ndwi；
18、
19、s32：将各个像元的归一化水体指数分别与设置的水体指数阈值进行比较，将归一化水体指数大于水体指数阈值的像元归类为水体区域；
20、s33：将水体区域从预处理后的遥感影像中剔除。
21、进一步的，所述s4包括：
22、s41：计算剔除水体区域后的遥感影像的各个像元的不透水面指数vnisi；
23、
24、s43：将各个像元的不透水面指数分别与设置的不透水面阈值范围进行比较，将不透水面指数属于不透水面阈值范围的像元归类为不透水面区域。
25、进一步的，所述s6包括：
26、将各个像元的锰渣废石阈值与锰渣废石指数进行比较，将锰渣废石指数大于锰渣废石阈值的像元归类为锰渣废石区域。
27、进一步的，所述水体指数阈值的取值为0.15，所述不透水面阈值范围为[0,1]，所述锰渣废石阈值的取值为3。
28、一种锰渣废石遥感自动提取装置，所述装置包括：
29、数据准备模块，用于获取覆盖待研究区域的遥感影像，所述遥感影像包括蓝波段、绿波段、红波段和近红外波段；
30、预处理模块，用于对所述遥感影像进行预处理；
31、水体剔除模块，用于利用归一化水体指数对预处理后的遥感影像剔除水体区域；
32、不透水面提取模块，用于利用不透水面指数从剔除水体区域后的遥感影像上提取不透水面区域；
33、锰渣废石指数计算模块，用于根据所述不透水面区域构建锰渣废石指数；
34、
35、其中，mswri为所述不透水面区域的任一像元的锰渣废石指数，ρb、ρg、ρr和ρnir分别为该像元的蓝波段、绿波段、红波段和近红外波段的地表反射率；
36、锰渣废石提取模块，用于根据所述不透水面区域的各个像元的锰渣废石指数以及设置的锰渣废石阈值进行锰渣废石提取，得到锰渣废石区域。
37、进一步的，所述遥感影像为高分辨率光学遥感影像，所述数据准备模块还包括：获取与所述遥感影像同一区域的锰渣废石图斑矢量数据；
38、所述预处理模块包括：
39、预处理单元，用于对所述遥感影像进行辐射定标、大气校正、正射校正和影像增强；
40、地理位置修正单元，用于基于所述锰渣废石图斑矢量数据对所述遥感影像进行地理位置修正。
41、进一步的，所述水体剔除模块包括：
42、归一化水体指数计算单元，用于计算预处理后的遥感影像的各个像元的归一化水体指数ndwi；
43、
44、水体区域分类单元，用于将各个像元的归一化水体指数分别与设置的水体指数阈值进行比较，将归一化水体指数大于水体指数阈值的像元归类为水体区域；
45、水体区域剔除单元，用于将水体区域从预处理后的遥感影像中剔除。
46、进一步的，所述不透水面提取模块包括：
47、不透水面指数计算单元，用于计算剔除水体区域后的遥感影像的各个像元的不透水面指数vnisi；
48、
49、不透水面区域提取单元，用于将各个像元的不透水面指数分别与设置的不透水面阈值范围进行比较，将不透水面指数属于不透水面阈值范围的像元归类为不透水面区域。
50、进一步的，所述锰渣废石提取模块包括：
51、将各个像元的锰渣废石阈值与锰渣废石指数进行比较，将锰渣废石指数大于锰渣废石阈值的像元归类为锰渣废石区域。
52、进一步的，所述水体指数阈值的取值为0.15，所述不透水面阈值范围为[0,1]，所述锰渣废石阈值的取值为3。
53、本专利技术具有以下有益效果：
54、本专利技术基于高分辨率多光谱光学影像数据，首先进行预处理，然后结合不同地物地面光谱曲线特征，先利用水体掩膜剔除水体，再提取出不透水面，剔除农田、植被等地物，之后通过蓝、绿、红、近红外4个波段特征，构建锰渣废石指数，有效提高了锰渣废石识别精度和提取效率，实现区域内锰渣废石快速准确提取。本专利技术解决了锰渣废石人工排查、目视解译方法人工和时间成本较大的弊端，可实现大范围锰渣废石的自动提取。解决了现有锰渣废石自动提取主要使用无人机遥感影像、worldview等商业高分辨率遥感影像进行小范围提取，数据源获取成本高、难以业务化应用的问题。因此，本专利技术可以实现对大范围锰渣废石高效率、高精度提取，为固体废物环境监管和执法提供技术支撑。
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1.一种锰渣废石遥感自动提取方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的锰渣废石遥感自动提取方法，其特征在于，所述遥感影像为高分辨率光学遥感影像，所述S1还包括：获取与所述遥感影像同一区域的锰渣废石图斑矢量数据；
3.根据权利要求1或2所述的锰渣废石遥感自动提取方法，其特征在于，所述S3包括：
4.根据权利要求3所述的锰渣废石遥感自动提取方法，其特征在于，所述S4包括：
5.根据权利要求4所述的锰渣废石遥感自动提取方法，其特征在于，所述S6包括：
6.根据权利要求5所述的锰渣废石遥感自动提取方法，其特征在于，所述水体指数阈值的取值为0.15，所述不透水面阈值范围为[0,1]，所述锰渣废石阈值的取值为3。
7.一种锰渣废石遥感自动提取装置，其特征在于，所述装置包括：
8.根据权利要求7所述的锰渣废石遥感自动提取装置，其特征在于，所述水体剔除模块包括：
9.根据权利要求8所述的锰渣废石遥感自动提取装置，其特征在于，所述不透水面提取模块包括：
10.根据权利要求9所
...【技术特征摘要】
1.一种锰渣废石遥感自动提取方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的锰渣废石遥感自动提取方法，其特征在于，所述遥感影像为高分辨率光学遥感影像，所述s1还包括：获取与所述遥感影像同一区域的锰渣废石图斑矢量数据；
3.根据权利要求1或2所述的锰渣废石遥感自动提取方法，其特征在于，所述s3包括：
4.根据权利要求3所述的锰渣废石遥感自动提取方法，其特征在于，所述s4包括：
5.根据权利要求4所述的锰渣废石遥感自动提取方法，其特征在于，所述s6包括：
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：王一飞，毛盼，刘名，余嘉琦，陆丽，李营，
申请(专利权)人：生态环境部卫星环境应用中心，
类型：发明
国别省市：
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