一種提取水域岸線的方法及裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提出一種提取水域岸線的方法，包括：獲取設(shè)定地理區(qū)域的衛(wèi)星遙感圖像；計(jì)算得到所述衛(wèi)星遙感圖像中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)；根據(jù)所述每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)，以及水體的歸一化水體指數(shù)特性，從所述衛(wèi)星遙感圖像中提取得到第一水域岸線；以所述第一水域岸線為基線，擴(kuò)展生成設(shè)定大小的緩沖區(qū)域；根據(jù)所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)，計(jì)算得到水域提取閾值；將所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水域提取閾值進(jìn)行對(duì)比處理，從所述緩沖區(qū)域中提取得到第二水域岸線，作為最終確定的水域岸線。應(yīng)用上述方法提取得到的水域岸線結(jié)果具有更高的客觀性。

Method and device for extracting coastline of water area

The invention provides a method for extracting, shoreline waters include: satellite remote sensing image acquisition set geographical area; calculation of normalized difference water index obtained for each pixel of the satellite in remote sensing image; according to the normalization index of each pixel, and the normalized difference water index characteristics of water, from the satellite remote sensing image extraction be the first to the first shoreline waters; shoreline waters as a baseline, set the size of the buffer region expansion generated; according to the normalization index of each pixel in the buffer area, the calculated water extraction threshold; the normalization index of each pixel in the buffer area and the water extraction threshold comparison processing second, the extracted shoreline waters from the buffer area, as the final shoreline waters. The results obtained by the above method have higher objectivity.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種提取水域岸線的方法及裝置
本專利技術(shù)涉及遙感監(jiān)測(cè)
，尤其涉及一種提取水域岸線的方法及裝置。
技術(shù)介紹
近些年來(lái)全球氣候變暖和人類對(duì)水資源的不合理利用，導(dǎo)致地表水域岸線發(fā)生或穩(wěn)定或劇烈的變動(dòng)，加大對(duì)地表水域岸線的監(jiān)測(cè)和準(zhǔn)確獲取地表水域岸線位置信息，對(duì)于生態(tài)環(huán)境建設(shè)、地表水域資源的綜合利用以及防洪、抗旱等具有重要意義。衛(wèi)星遙感影像因其具有宏觀性、實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，成為提取地表水域岸線的重要數(shù)據(jù)來(lái)源。基于衛(wèi)星雷達(dá)的地表水域岸線的自動(dòng)提取只適用于地形起伏與空間差異可以忽略的，較小空間區(qū)域的岸線提取，實(shí)用性較低。常用的岸線提取方法是由工作人員對(duì)衛(wèi)星傳感器獲取的衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行解譯，根據(jù)各類岸線的地學(xué)特征、光學(xué)特征等信息，從衛(wèi)星遙感影像中勾繪地表水域岸線，其處理過(guò)程完全依賴人工，主觀性較強(qiáng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
基于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，本專利技術(shù)提出一種提取水域岸線的方法及裝置，能夠減少在水域岸線提取過(guò)程中對(duì)人工的依賴，其提取過(guò)程更客觀。一種提取水域岸線的方法，包括：獲取設(shè)定地理區(qū)域的衛(wèi)星遙感圖像；計(jì)算得到所述衛(wèi)星遙感圖像中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)；根據(jù)所述每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)，以及水體的歸一化水體指數(shù)特性，從所述衛(wèi)星遙感圖像中提取得到第一水域岸線；以所述第一水域岸線為基線，擴(kuò)展生成設(shè)定大小的緩沖區(qū)域；根據(jù)所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)，計(jì)算得到水域提取閾值；將所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水域提取閾值進(jìn)行對(duì)比處理，從所述緩沖區(qū)域中提取得到第二水域岸線，作為最終確定的水域岸線。優(yōu)選地，所述根據(jù)所述每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)，以及水體的歸一化水體指數(shù)特性，從所述衛(wèi)星遙感圖像中提取得到第一水域岸線，包括：根據(jù)水體的歸一化水體指數(shù)特性，設(shè)定水體識(shí)別閾值；分別將所述衛(wèi)星遙感圖像中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水體識(shí)別閾值進(jìn)行對(duì)比處理；如果像元的歸一化水體指數(shù)大于所述水體識(shí)別閾值，則將該像元設(shè)定為水體像元；如果像元的歸一化水體指數(shù)不大于所述水體識(shí)別閾值，則將該像元設(shè)定為岸帶像元；沿識(shí)別得到的所有水體像元的邊界勾繪矢量邊界，作為第一水域岸線。優(yōu)選地，所述以所述第一水域岸線為基線，擴(kuò)展生成設(shè)定大小的緩沖區(qū)域，包括：將所述第一水域岸線上的每個(gè)像元的相鄰像元，以及所述第一水域岸線上的每個(gè)像元構(gòu)成的區(qū)域設(shè)定為緩沖區(qū)域。優(yōu)選地，所述將所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水域提取閾值進(jìn)行對(duì)比處理，從所述緩沖區(qū)域中提取得到第二水域岸線，作為最終確定的水域岸線，包括：將所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水域提取閾值進(jìn)行對(duì)比處理；如果像元的歸一化水體指數(shù)大于所述水域提取閾值，則將該像元設(shè)定為水體像元；如果像元的歸一化水體指數(shù)不大于所述水域提取閾值，則將該像元設(shè)定為非水體像元；沿識(shí)別得到的所有水體像元的邊界勾繪出矢量邊界，作為第二水域岸線，同時(shí)將所述第二水域岸線設(shè)定為最終確定的水域岸線。一種提取水域岸線的裝置，包括：圖像獲取單元，用于獲取設(shè)定地理區(qū)域的衛(wèi)星遙感圖像；計(jì)算單元，用于計(jì)算得到所述衛(wèi)星遙感圖像中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)；第一提取單元，用于根據(jù)所述每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)，以及水體的歸一化水體指數(shù)特性，從所述衛(wèi)星遙感圖像中提取得到第一水域岸線；處理單元，用于以所述第一水域岸線為基線，擴(kuò)展生成設(shè)定大小的緩沖區(qū)域，并根據(jù)所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)，計(jì)算得到水域提取閾值；第二提取單元，用于將所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水域提取閾值進(jìn)行對(duì)比處理，從所述緩沖區(qū)域中提取得到第二水域岸線，作為最終確定的水域岸線。優(yōu)選地，所述第一提取單元，包括：閾值設(shè)定單元，用于根據(jù)水體的歸一化水體指數(shù)特性，設(shè)定水體識(shí)別閾值；第一對(duì)比處理單元，用于分別將所述衛(wèi)星遙感圖像中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水體識(shí)別閾值進(jìn)行對(duì)比處理；如果像元的歸一化水體指數(shù)大于所述水體識(shí)別閾值，則將該像元設(shè)定為水體像元；如果像元的歸一化水體指數(shù)不大于所述水體識(shí)別閾值，則將該像元設(shè)定為岸帶像元；第一邊界勾繪單元，用于沿識(shí)別得到的所有水體像元的邊界勾繪矢量邊界，作為第一水域岸線。優(yōu)選地，所述處理單元以所述第一水域岸線為基線，擴(kuò)展生成設(shè)定大小的緩沖區(qū)域時(shí)，具體用于：將所述第一水域岸線上的每個(gè)像元的相鄰像元，以及所述第一水域岸線上的每個(gè)像元構(gòu)成的區(qū)域設(shè)定為緩沖區(qū)域。優(yōu)選地，所述第二提取單元，包括：第二對(duì)比處理單元，用于將所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水域提取閾值進(jìn)行對(duì)比處理；如果像元的歸一化水體指數(shù)大于所述水域提取閾值，則將該像元設(shè)定為水體像元；如果像元的歸一化水體指數(shù)不大于所述水域提取閾值，則將該像元設(shè)定為非水體像元；第二邊界勾繪單元，用于沿識(shí)別得到的所有水體像元的邊界勾繪出矢量邊界，作為第二水域岸線，同時(shí)將所述第二水域岸線設(shè)定為最終確定的水域岸線。一種提取水域岸線的裝置，包括：存儲(chǔ)器和處理器；其中，所述存儲(chǔ)器與所述處理器連接，用于存儲(chǔ)程序和程序運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；所述處理器，用于通過(guò)運(yùn)行所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的程序，實(shí)現(xiàn)以下功能：獲取設(shè)定地理區(qū)域的衛(wèi)星遙感圖像；計(jì)算得到所述衛(wèi)星遙感圖像中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)；根據(jù)所述每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)，以及水體的歸一化水體指數(shù)特性，從所述衛(wèi)星遙感圖像中提取得到第一水域岸線；以所述第一水域岸線為基線，擴(kuò)展生成設(shè)定大小的緩沖區(qū)域；根據(jù)所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)，計(jì)算得到水域提取閾值；將所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水域提取閾值進(jìn)行對(duì)比處理，從所述緩沖區(qū)域中提取得到第二水域岸線，作為最終確定的水域岸線。優(yōu)選地，所述處理器根據(jù)所述每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)，以及水體的歸一化水體指數(shù)特性，從所述衛(wèi)星遙感圖像中提取得到第一水域岸線時(shí)，具體用于：根據(jù)水體的歸一化水體指數(shù)特性，設(shè)定水體識(shí)別閾值；分別將所述衛(wèi)星遙感圖像中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水體識(shí)別閾值進(jìn)行對(duì)比處理；如果像元的歸一化水體指數(shù)大于所述水體識(shí)別閾值，則將該像元設(shè)定為水體像元；如果像元的歸一化水體指數(shù)不大于所述水體識(shí)別閾值，則將該像元設(shè)定為岸帶像元；沿識(shí)別得到的所有水體像元的邊界勾繪矢量邊界，作為第一水域岸線。優(yōu)選地，所述處理器以所述第一水域岸線為基線，擴(kuò)展生成設(shè)定大小的緩沖區(qū)域時(shí)，具體用于：將所述第一水域岸線上的每個(gè)像元的相鄰像元，以及所述第一水域岸線上的每個(gè)像元構(gòu)成的區(qū)域設(shè)定為緩沖區(qū)域。優(yōu)選地，所述處理器將所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水域提取閾值進(jìn)行對(duì)比處理，從所述緩沖區(qū)域中提取得到第二水域岸線，作為最終確定的水域岸線時(shí)，具體用于：將所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水域提取閾值進(jìn)行對(duì)比處理；如果像元的歸一化水體指數(shù)大于所述水域提取閾值，則將該像元設(shè)定為水體像元；如果像元的歸一化水體指數(shù)不大于所述水域提取閾值，則將該像元設(shè)定為非水體像元；沿識(shí)別得到的所有水體像元的邊界勾繪出矢量邊界，作為第二水域岸線，同時(shí)將所述第二水域岸線設(shè)定為最終確定的水域岸線。采用本專利技術(shù)提出的提取水域岸線的方法提取水域岸線，首先根據(jù)遙感圖像的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)區(qū)分水體和岸帶，提取第一水域岸線。然后按照設(shè)定的處理程序，以提取的第一水域岸線為基準(zhǔn)擴(kuò)展緩沖區(qū)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種提取水域岸線的方法，其特征在于，包括：獲取設(shè)定地理區(qū)域的衛(wèi)星遙感圖像；計(jì)算得到所述衛(wèi)星遙感圖像中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)；根據(jù)所述每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)，以及水體的歸一化水體指數(shù)特性，從所述衛(wèi)星遙感圖像中提取得到第一水域岸線；以所述第一水域岸線為基線，擴(kuò)展生成設(shè)定大小的緩沖區(qū)域；根據(jù)所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)，計(jì)算得到水域提取閾值；將所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水域提取閾值進(jìn)行對(duì)比處理，從所述緩沖區(qū)域中提取得到第二水域岸線，作為最終確定的水域岸線。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種提取水域岸線的方法，其特征在于，包括：獲取設(shè)定地理區(qū)域的衛(wèi)星遙感圖像；計(jì)算得到所述衛(wèi)星遙感圖像中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)；根據(jù)所述每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)，以及水體的歸一化水體指數(shù)特性，從所述衛(wèi)星遙感圖像中提取得到第一水域岸線；以所述第一水域岸線為基線，擴(kuò)展生成設(shè)定大小的緩沖區(qū)域；根據(jù)所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)，計(jì)算得到水域提取閾值；將所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水域提取閾值進(jìn)行對(duì)比處理，從所述緩沖區(qū)域中提取得到第二水域岸線，作為最終確定的水域岸線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)，以及水體的歸一化水體指數(shù)特性，從所述衛(wèi)星遙感圖像中提取得到第一水域岸線，包括：根據(jù)水體的歸一化水體指數(shù)特性，設(shè)定水體識(shí)別閾值；分別將所述衛(wèi)星遙感圖像中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水體識(shí)別閾值進(jìn)行對(duì)比處理；如果像元的歸一化水體指數(shù)大于所述水體識(shí)別閾值，則將該像元設(shè)定為水體像元；如果像元的歸一化水體指數(shù)不大于所述水體識(shí)別閾值，則將該像元設(shè)定為岸帶像元；沿識(shí)別得到的所有水體像元的邊界勾繪矢量邊界，作為第一水域岸線。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述以所述第一水域岸線為基線，擴(kuò)展生成設(shè)定大小的緩沖區(qū)域，包括：將所述第一水域岸線上的每個(gè)像元的相鄰像元，以及所述第一水域岸線上的每個(gè)像元構(gòu)成的區(qū)域設(shè)定為緩沖區(qū)域。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述將所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水域提取閾值進(jìn)行對(duì)比處理，從所述緩沖區(qū)域中提取得到第二水域岸線，作為最終確定的水域岸線，包括：將所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水域提取閾值進(jìn)行對(duì)比處理；如果像元的歸一化水體指數(shù)大于所述水域提取閾值，則將該像元設(shè)定為水體像元；如果像元的歸一化水體指數(shù)不大于所述水域提取閾值，則將該像元設(shè)定為非水體像元；沿識(shí)別得到的所有水體像元的邊界勾繪出矢量邊界，作為第二水域岸線，同時(shí)將所述第二水域岸線設(shè)定為最終確定的水域岸線。5.一種提取水域岸線的裝置，其特征在于，包括：圖像獲取單元，用于獲取設(shè)定地理區(qū)域的衛(wèi)星遙感圖像；計(jì)算單元，用于計(jì)算得到所述衛(wèi)星遙感圖像中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)；第一提取單元，用于根據(jù)所述每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)，以及水體的歸一化水體指數(shù)特性，從所述衛(wèi)星遙感圖像中提取得到第一水域岸線；處理單元，用于以所述第一水域岸線為基線，擴(kuò)展生成設(shè)定大小的緩沖區(qū)域，并根據(jù)所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)，計(jì)算得到水域提取閾值；第二提取單元，用于將所述緩沖區(qū)域中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水域提取閾值進(jìn)行對(duì)比處理，從所述緩沖區(qū)域中提取得到第二水域岸線，作為最終確定的水域岸線。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述第一提取單元，包括：閾值設(shè)定單元，用于根據(jù)水體的歸一化水體指數(shù)特性，設(shè)定水體識(shí)別閾值；第一對(duì)比處理單元，用于分別將所述衛(wèi)星遙感圖像中的每個(gè)像元的歸一化水體指數(shù)與所述水體識(shí)別閾值進(jìn)行對(duì)比處理；如果像元的歸一化水體指數(shù)大于所述水體識(shí)別閾值，則將該像元設(shè)定為水體像元；如果像元的歸一化水體指數(shù)不大于所述水體識(shí)別閾值，則將該像元設(shè)定為岸帶像元；...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王橋，朱利，殷守敬，李云梅，馬萬(wàn)棟，姚延娟，馮愛(ài)萍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：環(huán)境保護(hù)部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京,11