一種三維可視化環境下地表植被覆蓋模型的生成方法技術

一種三維可視化環境下地表植被覆蓋模型的生成方法，其特征在于：獲取覆蓋所述研究區域的遙感影像數據；對所述遙感影像進行預處理；將具有相似性質的像素進行合并構成一個完整區域，進行遙感影像分割；進行地表植被覆蓋信息的計算機自動提取，生成地表植被覆蓋圖；將研究區域的數字高程模型DEM數據與所述地表植被覆蓋圖數據進行融合處理，生成三維可視化環境下地表植被覆蓋模型。本發明專利技術綜合了面向對象分類技術與利用植被指數識別技術的優點，克服了單獨利用面向對象分類技術對“異物同譜”土地覆蓋類型不能區分的困難，同時也解決了單獨利用光譜特征分類結果細碎、不具有明確地理意義的問題。并且采用了獨特的植被覆蓋指數，使得遙感影像植被識別具有更高的精度和速度。

A method for generating surface vegetation cover model in 3D visualization environment

A model of vegetation coverage in 3D visualization environment generation method, which is characterized in that: the acquisition of remote sensing image data of the study area of coverage; on the remote sensing image preprocessing; will have similar merge to form a complete regional nature of the pixels in remote sensing image segmentation; vegetation information the computer automatic extraction of vegetation cover map data generation; DEM digital elevation model of the study area and the vegetation cover map data fusion, 3D visualization environment vegetation model. The invention combines object-oriented classification technology with the advantages of using vegetation index identification technology, overcome alone using object-oriented classification technology of \different objects with the same spectrum\ land cover types cannot distinguish difficulties, but also solve separately by spectral feature classification results is not clear, fine geographical problems. And the unique vegetation cover index makes the vegetation identification of remote sensing images more accurate and faster.

【技術實現步驟摘要】
一種三維可視化環境下地表植被覆蓋模型的生成方法
：本專利技術設計地理信息系統和遙感
，具體是一種三維可視化環境下地表植被覆蓋模型的生成方法。
技術介紹
：植被遙感監測是遙感技術在土地利用領域應用的重要內容。遙感技術作為地球信息科學的前沿技術，可以在短期內連續獲取大范圍的地面信息，實現植被信息的快速收集和定量分析，反應迅速，客觀性強，是目前最為有效的對地觀測技術和信息獲取手段。尤其近年來新的高空間分辨率、高光譜、雷達等遙感技術的發展，為植被現代化監測提供了新的機遇。我國幅員遼闊，農作物種類豐富，如何及時、客觀、準確地收集植被信息，對科學指導土地利用具有重要意義。面向對象的遙感圖像解譯方法是相對于傳統遙感影像處理軟件主要針對單個像元的解譯算法而言的。該方法在分類時不僅考慮地物的光譜特征，還主要利用其幾何特征和結構特征，圖像中的最小單元不再是單個的像元，而是一個個對象。該方法是基于認知模型的遙感信息提取方法，更貼近人類的認知過程，已成為遙感信息提取領域主要的研究方向之一。陸地資源衛星(Landsat)數據空間分辨率高，已被證實非常適合土地覆蓋分類研究。目前國內外進行土地植被覆蓋分類的研究目前主要集中于中低分辨率的遙感影像分類中，這種方法是傳統的基于像元的分類，結果往往較細碎不具有明確的地理學意義，不能滿足地理信息系統對多邊形的要求。
技術實現思路
：針對現有的缺陷或不足，本專利技術提供了一種三維可視化環境下地表植被覆蓋模型的生成方法，其特征在于：步驟1，選定研究區域，獲取覆蓋所述研究區域的遙感影像數據；步驟2，對所述遙感影像進行預處理，減輕噪聲對目標和背景信息的干擾；步驟3，將具有相似性質的像素進行合并構成一個完整區域，進行遙感影像分割，得到由一系列區域對象構成的分割圖像；步驟4，進行地表植被覆蓋信息的計算機自動提取，生成地表植被覆蓋圖；步驟5，將研究區域的數字高程模型DEM數據與所述地表植被覆蓋圖數據進行融合處理，生成三維可視化環境下地表植被覆蓋模型；優選地，其中，所述步驟1，獲取的遙感影像數據為高分辨率衛星遙感影像數據。優選地，其中，所述步驟2，對所述遙感影像進行預處理包括：大氣校正、幾何校正、投影轉換。優選地，其中，所述步驟4，進行地表植被覆蓋信息的計算機自動提取，具體為：步驟3-1，提取各分割區域的光譜特征信息；步驟3-2，選擇植被覆蓋指數，計算各分割區域的指數值；步驟3-3，提取各分割區域的指數值中大于閾值的區域，完成地表植被覆蓋信息的計算機自動提取。優選地，其中，所述步驟3-2，選擇植被覆蓋指數為：其中，NIR為近紅外波段的光譜特征值，RED為可見光紅光波段的光譜特征值，a為修正因子，取值范圍0-1，其中1代表較低的植被覆蓋，0代表較高的植被覆蓋。優選地，其中，所述步驟3-2，所述光譜特征包括亮度、飽和度或色調。本專利技術綜合了面向對象分類技術與利用植被指數識別技術的優點，利用面向對象技術的多尺度分割得到均質的多邊形對象，然后提取對象的光譜特征信息，判定該對象是否屬于植被。本專利技術克服了單獨利用面向對象分類技術對“異物同譜”土地覆蓋類型不能區分的困難，同時也解決了單獨利用光譜特征分類結果細碎、不具有明確地理意義的問題。并且采用了獨特的植被覆蓋指數，使得遙感影像植被識別具有更高的精度和速度。附圖說明圖1本專利技術所提出的方法流程圖。具體實施方式為了更好地理解本專利技術，下面結合附圖參考實施例的描述，對本專利技術的方法進行進一步的說明。為了全面理解本專利技術，在以下詳細描述中提到了眾多具體細節。但是本領域技術人員應該理解，本專利技術可以無需這些具體細節而實現。在實施例中，不詳細描述公知的方法、過程、組件，以免不必要地使實施例繁瑣。參見圖1所示，本專利技術的一種三維可視化環境下地表植被覆蓋模型的生成方法，其特征在于：步驟1，選定研究區域，獲取覆蓋所述研究區域的遙感影像數據；步驟2，對所述遙感影像進行預處理，減輕噪聲對目標和背景信息的干擾；步驟3，將具有相似性質的像素進行合并構成一個完整區域，進行遙感影像分割，得到由一系列區域對象構成的分割圖像；步驟4，進行地表植被覆蓋信息的計算機自動提取，生成地表植被覆蓋圖；步驟5，將研究區域的數字高程模型DEM數據與所述地表植被覆蓋圖數據進行融合處理，生成三維可視化環境下地表植被覆蓋模型；優選地，其中，所述步驟1，獲取的遙感影像數據為高分辨率衛星遙感影像數據。優選地，其中，所述步驟2，對所述遙感影像進行預處理包括：大氣校正、幾何校正、投影轉換。優選地，其中，所述步驟4，進行地表植被覆蓋信息的計算機自動提取，具體為：步驟3-1，提取各分割區域的光譜特征信息；步驟3-2，選擇植被覆蓋指數，計算各分割區域的指數值；步驟3-3，提取各分割區域的指數值中大于閾值的區域，完成地表植被覆蓋信息的計算機自動提取。優選地，其中，所述步驟3-2，選擇植被覆蓋指數為：其中，NIR為近紅外波段的光譜特征值，RED為可見光紅光波段的光譜特征值，a為修正因子，取值范圍0-1，其中1代表較低的植被覆蓋，0代表較高的植被覆蓋。優選地，其中，所述步驟3-2，所述光譜特征包括亮度、飽和度或色調。可見，本專利技術綜合了面向對象分類技術與利用植被指數識別技術的優點，利用面向對象技術的多尺度分割得到均質的多邊形對象，然后提取對象的光譜特征信息，判定該對象是否屬于植被。本專利技術克服了單獨利用面向對象分類技術對“異物同譜”土地覆蓋類型不能區分的困難，同時也解決了單獨利用光譜特征分類結果細碎、不具有明確地理意義的問題。并且采用了獨特的植被覆蓋指數，使得遙感影像植被識別具有更高的精度和速度。這里只說明了本專利技術的優選實施例，但其意并非限制本專利技術的范圍、適用性和配置。相反，對實施例的詳細說明可使本領域技術人員得以實施。應能理解，在不偏離所附權利要求書確定的本專利技術精神和范圍情況下，可對一些細節做適當變更和修改。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種三維可視化環境下地表植被覆蓋模型的生成方法，其特征在于：步驟1，選定研究區域，獲取覆蓋所述研究區域的遙感影像數據；步驟2，對所述遙感影像進行預處理，減輕噪聲對目標和背景信息的干擾；步驟3，將具有相似性質的像素進行合并構成一個完整區域，進行遙感影像分割，得到由一系列區域對象構成的分割圖像；步驟4，進行地表植被覆蓋信息的計算機自動提取，生成地表植被覆蓋圖；步驟5，將研究區域的數字高程模型DEM數據與所述地表植被覆蓋圖數據進行融合處理，生成三維可視化環境下地表植被覆蓋模型。

【技術特征摘要】
1.一種三維可視化環境下地表植被覆蓋模型的生成方法，其特征在于：步驟1，選定研究區域，獲取覆蓋所述研究區域的遙感影像數據；步驟2，對所述遙感影像進行預處理，減輕噪聲對目標和背景信息的干擾；步驟3，將具有相似性質的像素進行合并構成一個完整區域，進行遙感影像分割，得到由一系列區域對象構成的分割圖像；步驟4，進行地表植被覆蓋信息的計算機自動提取，生成地表植被覆蓋圖；步驟5，將研究區域的數字高程模型DEM數據與所述地表植被覆蓋圖數據進行融合處理，生成三維可視化環境下地表植被覆蓋模型。2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述步驟1，獲取的遙感影像數據為高分辨率衛星遙感影像數據。3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述步驟2，對所述遙感影像進行預處理包括：大氣校正、幾何校正、投影轉換。4.根據權利要求1所述的方法，其中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鞏志遠，謝國鈞，李宇光，
申請(專利權)人：航天星圖科技北京有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11