基于Landsat数据源的珊瑚岛礁遥感信息自动提取方法

摘要

本发明公开了基于Landsat数据源的珊瑚岛礁遥感信息自动提取方法，属于遥感影像地物自动提取领域。其步骤为：遥感影像辐射定标；基于图像的遥感影像大气校正；对遥感影像进行MeanShift滤波，消除条带和椒盐噪声；对影像第5波段进行直方图阈值分割，区分非高潮高地和高潮高地；对于高潮高地区分陆地植被和灰沙/建筑；对于非高潮高地，区分低潮高地和非干出质底；对于低潮高地区分海藻/海草和浅水珊瑚；对于非干出质底区分深水珊瑚和开放水体。本发明能够分阶段逐层次分解地提取出陆地植被、灰沙/建筑、海藻/海草、浅水珊瑚、深水珊瑚5种珊瑚岛礁覆盖类型及开放水体背景信息，实验表明，本发明提取精度较高，能够有效改善珊瑚岛礁遥感调查与监测的效率。

主权项

一种基于Landsat数据源的珊瑚岛礁遥感信息自动提取方法，包括以下步骤：步骤1：对原始遥感影像进行辐射定标，将DN值转为辐射亮度值，定标公式为L＝DN×gain+bias，增益系数gain和偏移量bias采用USGS提供的同期参数；步骤2：对步骤1中定标后的遥感影像进行大气校正，将辐射亮度值转化为地表反射率，校正公式为： R = ( L - L p ) · π ( E 0 · cos θ z · T z + E d ) · T v 其中，R为地表反射率，L为步骤1得出的辐射亮度值，E0为大气顶端的太阳辐照度，可由通过太阳常数和日地距离求得，即E0=Es/D2，θz为太阳天顶角，LP为大气的程辐射能量值，Tz为从太阳到地表入射方向上的大气透射率，Tv为从地表到传感器反射方向上的大气透射率，Ed为经散射作用到达地表的太阳辐照度，具体参数Tz、Tv、Ed、LP的计算公式为：Tz＝cosθzTv＝cosθvEd＝πLpLp＝L‑0.02·(E0·cosθz·Tz+Ed)·Tv其中，θv为传感器的天顶角；步骤3：对经步骤2大气校正后的影像进行Mean Shift空间滤波，以减轻条带和椒盐噪声，得到平滑后的TM反射率图像；步骤4：对经步骤3平滑后的TM反射率图像中的TM5波段进行Otsu直方图阈值分割，区分非高潮高地和高潮高地；步骤5：对步骤4中的高潮高地，利用NDVI进行Otsu直方图阈值分割，区分陆地植被和灰沙/建筑；步骤6：对步骤4中的非高潮高地，利用TM3波段进行直方图阈值分割，区分低潮高地和非干出质底；步骤7：对步骤6中的低潮高地，利用NDVI进行直方图阈值分割，区分海藻/海草和浅水珊瑚；步骤8：对步骤6中的非干出质底，利用TM1波段进行直方图阈值分割，区分深水珊瑚和开放水体。