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原文传递一种基于高分遥感影像的露头残煤燃烧中心精准探测方法

专利名称：	一种基于高分遥感影像的露头残煤燃烧中心精准探测方法
摘要：	本发明公开的一种基于高分遥感影像的露头残煤燃烧中心精准探测方法，首先选取有露头残煤燃烧的区域作为研究区域，获取该区域的高分辨率光学遥感影像，并对该高分辨率光学遥感影像进行辐射定标、大气校正和几何校正的预处理，得到预处理影像；利用直方图均衡化方法对研究区预处理影像进行增强处理，得到研究区域的增强影像；利用背景迭代搜索方法对增强影像中的露头残煤燃烧中心进行粗提取，得到粗提取的露头残煤燃烧中心信息；根据露头残煤燃烧中心信息特征判断方法，对粗提取的露头残煤燃烧中心信息进行精提取，得到精提取的露头残煤燃烧中心信息；该方法可以为煤自燃的环境监测、露头煤的开发和管理、生态精准修复提供直接支撑。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	中国矿业大学
发明人：	杨永均;朱笑笑;张绍良;侯湖平;陈浮;王新
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-03T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910264282.9
公开号：	CN109916839A
代理机构：	南京经纬专利商标代理有限公司
代理人：	黄雪兰
分类号：	G01N21/31(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	221116 江苏省徐州市大学路1号中国矿业大学南湖校区
主权项：	1.一种基于高分遥感影像的露头残煤燃烧中心精准探测方法，包括以下步骤：步骤1)选取有露头残煤燃烧的区域作为研究区域，获取该区域的高分辨率光学遥感影像；对该高分辨率光学遥感影像进行辐射定标、大气校正和几何校正的预处理，得到研究区域的预处理影像；步骤2)利用直方图均衡化方法对研究区预处理影像进行增强处理，得到研究区域的增强影像；其中，记研究区域的增强影像为g，g的计算公式为： g＝INT[(L-1)C(f)+0.5] (公式1) 其中，f表示研究区预处理影像，INT[]为取整函数，L为研究区预处理影像的总灰度级数，C(f)为研究区预处理影像灰度级的累积概率；步骤3)利用背景迭代搜索方法对增强影像g中的露头残煤燃烧中心进行粗提取，得到粗提取的露头残煤燃烧中心信息；其中，针对露头残煤燃烧中心粗提取的背景迭代搜索方法包括步骤3-1)至步骤3-3)；步骤3-1)将增强影像g的第一个像元标记为1，将该像元的灰度值与邻域像元的灰度值进行距离计算，并赋予标记；其中，距离计算和赋予标记的公式分别为：其中，x为增强影像g的第一个像元的灰度值，y为邻域像元的灰度值；ε为距离阈值，通过最大类间方差法自动获取；flag为给邻域像元赋予的标记；步骤3-2)选取一个已标记为1的像元，将其灰度值与其领域像元的灰度值进行距离计算，并赋予标记；重复步骤3-2)，使增强影像g所有的像元都被标记；步骤3-3)提取增强影像g中被标记为0的像元，得到若干独立的增强影像单元作为露头残煤燃烧中心粗提取结果；步骤4)根据露头残煤燃烧中心信息特征判断方法，对粗提取的露头残煤燃烧中心信息进行精提取，得到精提取的露头残煤燃烧中心信息；其中，露头残煤燃烧中心信息特征包括归一化植被指数、归一化水体指数特征；涉及精提取过程的露头残煤燃烧中心信息特征判断方法包括如下步骤4-1)至步骤4-2)：步骤4-1)记粗提取的露头残煤燃烧中心所对应的增强影像区域为A1，获取A1的归一化植被指数NDVI，设定归一化植被指数阈值TNDVI；判断当0≤NDVI≤TNDVI时，此归一化植被指数NDVI对应的增强遥感影像区域A2为露头残煤燃烧中心、阴影、裸地或残煤，并执行步骤4-2)；否则，此归一化植被指数NDVI对应的增强遥感影像区域为植被和水体；其中，获取归一化植被指数的计算公式为：其中，NIR是增强影像近红外波段的反射值，R为增强影像红光波段的反射值；步骤4-2)获取增强遥感影像区域A2的归一化水体指数NDWI，设定归一化水体指数阈值TNDWI；判断当NDWI≤TNDWI时，此归一化水体指数NDWI对应的增强遥感影像区域A3为露头残煤燃烧中心；否则，此归一化水体指数NDWI对应的增强遥感影像区域为阴影、裸地或残煤；其中，获取归一化水体指数的计算公式为：其中，NIR是增强影像近红外波段的反射值，G为增强影像绿光波段的反射值；步骤5)将增强遥感影像区域A3单独显示在地图上，作为露头残煤燃烧中心信息精准探测的结果。
所属类别：	发明专利