未利用地上土壤污染風險區域的識別方法和裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種未利用地上土壤污染風險區域的識別方法和裝置，其中方法包括：根據監測區域在兩個時相的遙感圖像中每個像素點的灰度，獲得反映各遙感圖像的紋理特征的紋理特征影像；根據兩時相遙感圖像的灰度差異以及紋理特征影像的紋理差異，獲得監測區域內灰度和紋理特征變化均大于預設閾值的區域，作為目標區域；根據監測區域內的未利用地的范圍，利用高分辨率影像對所述目標區域進行識別，獲得未利用地上的土壤污染風險區域。本發明專利技術實施例克服對監測區域進行逐像元查找、缺乏針對性的弊端，極大地減少了工作量，提高了監測效率。

【技術實現步驟摘要】
未利用地上土壤污染風險區域的識別方法和裝置
本專利技術涉及環境監測
，更具體地，涉及未利用地上土壤污染風險區域的識別方法。
技術介紹
未利用地是指直接用于農業生產的耕地、園地、林地、牧草地、其他農用地以及商業、交通運輸業、居民點和工礦、公共事業等建設用地以外的土地。灘涂、荒草地、裸地等未利用地大多屬于生態脆弱地區，一旦遭受污染，恢復和治理難度極大，加強對未利用地的監管對于保持土地利用結構、提高土地的利用率、改善生態環境具有重要的意義。近年來，未利用地污染問題日益突出，我國大部分地區都存在未利用地土壤污染的現象，由于人類活動的影響使得局部范圍內土壤污染物含量嚴重超標，防止土壤污染、改善未利用地土壤環境是我國現階段發展亟需采取的措施。因此加強未利用地上污染企業、污染物排放渣場的監測具有重要意義。傳統的土壤污染調查通過去實地采集樣本，對土壤和土壤周圍水體、沉積物進行化學分析，然而未利用地污染往往涉及范圍廣闊，需要耗費大量的人力、物力和時間，很難進行實時、大區域土壤污染監測。之前的方法多通過實地采樣調查、研究植被生長狀況來分析是否為土壤污染風險點，或者采用目視解譯方式判斷土壤污染風險區域。
技術實現思路
本專利技術提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的未利用地上土壤污染風險區域的識別方法和裝置根據本專利技術的一個方面，提供一種未利用地上土壤污染風險區域的識別方法，包括：根據監測區域在兩個時相的遙感圖像中每個像素點的灰度，獲得反映各遙感圖像的紋理特征的紋理特征影像；根據兩時相遙感圖像的灰度差異以及紋理特征影像的紋理差異，獲得監測區域內灰度和紋理特征變化均大于預設閾值的區域，作為目標區域；根據監測區域內的未利用地的范圍，利用高分辨率影像對所述目標區域進行識別，獲得未利用地上的土壤污染風險區域。優選地，所述根據兩時相遙感圖像的灰度差異以及兩時相紋理特征影像的紋理差異，獲得監測區域內灰度和紋理特征變化均大于預設閾值的區域，作為目標區域的步驟，具體包括：根據兩時相的遙感圖像中對應位置像素點的灰度，獲得監測區域內灰度差值絕對值大于預設閾值的區域，作為第一區域；根據兩時相的紋理特征影像中對應位置像素點的紋理特征值，獲得監測區域內紋理特征值差值的絕對值大于預設閾值的區域，作為第二區域；將第一區域與第二區域的重合區域作為所述目標區域。優選地，所述獲得反映各遙感圖像的紋理特征的紋理特征影像的步驟之前，還包括獲得所述監測區域在兩個時相的遙感圖像的步驟：獲取覆蓋監測區域的云量小于預設門限的兩時相的Landsat影像；對所述兩時相的Landsat影像分別進行輻射定標、大氣校正以及幾何校正處理，并疊加矢量圖像，裁剪出監測區域在兩個時相的原始遙感影像；對兩個時相的原始遙感影像分別進行主成分分析，提取前一定個數的主成分，構成對應時段的所述遙感影像。優選地，所述根據監測區域內的未利用地的范圍，利用高分辨率影像對所述目標區域進行識別之前還包括：獲取監測區域內的未利用地的步驟：根據遙感影像的光譜特征，結合野外實測資料和高分辨率影像確定真實地物類別；根據真實地物在遙感影像上的色調、形狀、紋理及空間位置特征，建立未利用地解譯標志；根據所述未利用地解譯標志進行目視解譯，確定監測區域內的未利用地的矢量邊界。優選地，所述獲得未利用圖上的土壤污染風險區域的步驟之后，還包括：利用POI數據對所述土壤污染風險區域進行空間驗證，判別污染風險點的污染源。優選地，所述根據監測區域在兩個時相的遙感圖像中每個像素點的灰度，獲得反映各遙感圖像的紋理特征的紋理特征影像的步驟，具體包括：確定所述兩時相的遙感圖像的灰度等級，選定若干個特征量作為紋理統計量；利用滑動窗口對所述遙感圖像截取子圖像，對每次截取的子圖像利用灰度共生矩陣法計算所述紋理統計量，并將所述紋理統計量作為對應子圖像中心像素的紋理特征值；獲取所有像素點的紋理特征值，對任意一個像素點，將該像素點的紋理特征值中的各特征量進行加權求和，作為該像素點的新灰度值，以獲得紋理特征影像。優選地，所述紋理統計量包括以下特征量：能量、對比度、逆差矩以及熵。根據本專利技術的另一個方面，還提供一種未利用地上土壤污染風險區域的識別裝置，包括：紋理特征影像獲取模塊，用于根據監測區域在兩個時相的遙感圖像中每個像素點的灰度，獲得反映各遙感圖像的紋理特征的紋理特征影像；目標區域獲取模塊，用于根據兩時相遙感圖像的灰度差異以及紋理特征影像的紋理差異，獲得監測區域內灰度和紋理特征變化均大于預設閾值的區域，作為目標區域；識別模塊，用于根據監測區域內的未利用地的范圍，利用高分辨率影像對所述目標區域進行識別，獲得未利用地上的土壤污染風險區域。優選地，所述目標區域獲取模塊具體用于：根據兩時相的遙感圖像中對應位置像素點的灰度，獲得監測區域內灰度差值絕對值大于預設閾值的區域，作為第一區域；根據兩時相的紋理特征影像中對應位置像素點的紋理特征值，獲得監測區域內紋理特征值差值的絕對值大于預設閾值的區域，作為第二區域；將第一區域與第二區域的重合區域作為所述目標區域。優選地，所述識別裝置還包括：污染源識別模塊，用于利用POI數據對所述土壤污染風險區域進行空間驗證，判別污染風險點的污染源。本專利技術提出的未利用地上土壤污染風險區域的識別方法和裝置，根據監測區域在兩個時相的遙感圖像中每個像素點的灰度，獲得反映各遙感圖像的紋理特征的紋理特征影像，遙感圖像中每個像素點的灰度值能夠反應區域對應位置的地表情況，通過獲取兩個時相的遙感圖像的紋理特征影像，也就相當于獲得了監測區域在兩個時相上的地物分布情況。根據兩時相遙感圖像的灰度差異以及兩時相紋理特征影像的紋理差異，獲得監測區域內灰度和紋理特征變化均大于預設閾值的區域，作為目標區域，能夠快速地識別出這些變化大的地方，同時基于紋理特征影像的性質，即使兩個時相的遙感圖像分辨率不同，也不會影響后續獲取目標區域的結果，進一步增強了本專利技術實施例的識別方法的適應性。根據監測區域內的未利用地的范圍，利用高分辨率影像對目標區域進行識別，獲得未利用地上的土壤污染風險區域，克服對監測區域進行逐像元查找、缺乏針對性的弊端，極大地減少了工作量，提高了監測效率。附圖說明圖1為根據本專利技術實施例所提供的未利用地上土壤污染風險區域的識別系統的場景示意圖；圖2為根據本專利技術實施例的未利用地上土壤污染風險區域的識別方法的流程示意圖；圖3為根據本專利技術實施例的通過遙感影像獲得紋理特征影像的流程示意圖；圖4為根據本專利技術實施例的對遙感圖像進行預處理的流程示意圖；圖5為根據本專利技術實施例的通過目視解釋獲得監測區域內未利用地的流程示意圖；圖6為根據本專利技術實施例的未利用地上土壤污染風險區域的識別裝置的功能框圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例，對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。本專利技術實施例提供一種未利用地上土壤污染風險區域的識別方法和裝置。為了便于理解，在此先對本實施例及后續實施例中可能涉及到的相關概念進行解釋說明：主成分分析法：主成分分析也稱主分量分析，旨在利用降維的思想，把多指標轉化為少數幾個綜合指標。在數學變換中保持變量的總方差不變，使第一變量具有最大的方差，稱為第一主成分，第二變量的方差次大，并且和第一變量不相關，稱為第二本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種未利用地上土壤污染風險區域的識別方法，其特征在于，包括：根據監測區域在兩個時相的遙感圖像中每個像素點的灰度，獲得反映各遙感圖像的紋理特征的紋理特征影像；根據兩時相遙感圖像的灰度差異以及紋理特征影像的紋理差異，獲得監測區域內灰度和紋理特征變化均大于預設閾值的區域，作為目標區域；根據監測區域內的未利用地的范圍，利用高分辨率影像對所述目標區域進行識別，獲得未利用地上的土壤污染風險區域。

【技術特征摘要】
1.一種未利用地上土壤污染風險區域的識別方法，其特征在于，包括：根據監測區域在兩個時相的遙感圖像中每個像素點的灰度，獲得反映各遙感圖像的紋理特征的紋理特征影像；根據兩時相遙感圖像的灰度差異以及紋理特征影像的紋理差異，獲得監測區域內灰度和紋理特征變化均大于預設閾值的區域，作為目標區域；根據監測區域內的未利用地的范圍，利用高分辨率影像對所述目標區域進行識別，獲得未利用地上的土壤污染風險區域。2.如權利要求1所述的識別方法，其特征在于，所述根據兩時相遙感圖像的灰度差異以及兩時相紋理特征影像的紋理差異，獲得監測區域內灰度和紋理特征變化均大于預設閾值的區域，作為目標區域的步驟，具體包括：根據兩時相的遙感圖像中對應位置像素點的灰度，獲得監測區域內灰度差值絕對值大于預設閾值的區域，作為第一區域；根據兩時相的紋理特征影像中對應位置像素點的紋理特征值，獲得監測區域內紋理特征值差值的絕對值大于預設閾值的區域，作為第二區域；將第一區域與第二區域的重合區域作為所述目標區域。3.如權利要求1所述的識別方法，其特征在于，所述獲得反映各遙感圖像的紋理特征的紋理特征影像的步驟之前，還包括獲得所述監測區域在兩個時相的遙感圖像的步驟：獲取覆蓋監測區域的云量小于預設門限的兩時相的Landsat影像；對所述兩時相的Landsat影像分別進行輻射定標、大氣校正以及幾何校正處理，并疊加矢量圖像，裁剪出監測區域在兩個時相的原始遙感影像；對兩個時相的原始遙感影像分別進行主成分分析，提取前一定個數的主成分，構成對應時段的所述遙感影像。4.如權利要求1所述的識別方法，其特征在于，所述根據監測區域內的未利用地的范圍，利用高分辨率影像對所述目標區域進行識別之前還包括：獲取監測區域內的未利用地的步驟：根據遙感影像的光譜特征，結合野外實測資料和高分辨率影像確定真實地物類別；根據真實地物在遙感影像上的色調、形狀、紋理及空間位置特征，建立未利用地解譯標志；根據所述未利用地解譯標志進行目視解譯，確定監測區域內的未利用地的矢量邊界。5.如權利要求1所述的識別方法...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張雅瓊，彭代亮，聶憶黃，徐富寶，張赫林，
申請(專利權)人：環境保護部衛星環境應用中心，
類型：發明
國別省市：北京,11