目標水體的提取方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種目標水體的提取方法和系統(tǒng)，包括：獲取目標水體的矢量數(shù)據(jù)以及遙感影像數(shù)據(jù)；按照目標水體的幾何外形將矢量數(shù)據(jù)等面積擴大，并生成擴大后的矢量數(shù)據(jù)的遙感影像統(tǒng)計直方圖，所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)邊界內包括等面積的陸地和水體；根據(jù)統(tǒng)計直方圖以及預設的閾值統(tǒng)計間隔得到初始閾值；判斷初始閾值是否為先驗閾值范圍的邊界值，如果是，則不再進行目標水體的提取，如果否，判斷初始閾值是否為統(tǒng)計直方圖的最小值，如果是，則不再進行目標水體的提取，如果否，則所述初始閾值為最佳閾值；以所述最佳閾值為水陸分割閾值進行目標水體的提取。本發(fā)明提供的目標水體的提取方法和系統(tǒng)，簡單高效、準確性較好，提取精度也較高。
【專利說明】目標水體的提取方法和系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境監(jiān)測【技術領域】，更具體地說，涉及一種目標水體的提取方法和系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]水資源是人類生存和發(fā)展的基礎，其重要性不言而喻，其中尤以內陸水體與人類社會的關系最為密切。由于水資源調查、水質監(jiān)測及水資源保護等工作的開展都需要先確定水體的位置和面積，因此，如何對目標水體進行提取已經(jīng)成為目前研究的重點之一。
[0003]其中，遙感技術由于具有速度快、成本低、效率高等優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛地應用在湖泊水體的研究中。使用遙感技術提取目標水體就是利用水體和陸地在光譜輻射上的差異特征，對二者進行識別區(qū)分。目前，基于遙感影像的水體提取方法主要有閾值法、譜間關系法、水體指數(shù)法、光譜分類法和光譜面積法。其中，閾值法是最常見的目標水體提取方法，主要包括單波段閾值法和多波段閾值法，而多波段閾值法又包括水體指數(shù)法和非水體指數(shù)法，而較常用的水體提取指數(shù)法為歸一化植被指數(shù)、歸一化水體指數(shù)法和改進的歸一化水體指數(shù)法。
[0004]現(xiàn)有技術提出了一種對喜馬拉雅山地區(qū)的冰湖信息進行自動提取的方法。該方法先選擇較小的初始閾值對影像進行分割，獲得初步的湖泊信息，然后依邊界對湖泊區(qū)域進行擴展，之后根據(jù)擴展后的區(qū)域的像元的水體指數(shù)雙峰分布直方圖確定最佳閾值。由于該方法中最佳閾值是根據(jù)雙峰分布直方圖中水體和陸地像元的均值以及方差計算得到的，如圖1所示，因此，在雙峰分布直方圖雙峰效果不好的情況下，計算出的閾值的準確性較差，湖泊即目標水體的提取精度也較低。


【發(fā)明內容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種目標水體的提取方法和系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中由于分割閾值的準確性較差而影響目標水體提取精度的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案:
[0007]一種目標水體的提取方法，包括:
[0008]獲取目標水體的矢量數(shù)據(jù)以及遙感影像數(shù)據(jù)，所述遙感影像數(shù)據(jù)為MODIS地表反射率數(shù)據(jù)；
[0009]按照所述目標水體的幾何外形將所述矢量數(shù)據(jù)等面積擴大，并生成所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)的遙感影像統(tǒng)計直方圖，所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)邊界內包括等面積的陸地和水體；
[0010]根據(jù)所述統(tǒng)計直方圖以及預設的閾值統(tǒng)計間隔得到初始閾值，所述初始閾值為所述統(tǒng)計直方圖在先驗閾值范圍內的最小值；
[0011]判斷所述初始閾值是否為所述先驗閾值范圍的邊界值，如果是，則不再進行目標水體的提取，如果否，判斷所述初始閾值是否為所述統(tǒng)計直方圖的最小值，如果是，則不再進行目標水體的提取，如果否，則所述初始閾值為最佳閾值；
[0012]以所述最佳閾值為水陸分割閾值進行目標水體的提取。
[0013]優(yōu)選的，所述統(tǒng)計直方圖為所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)的遙感影像的第6波段的反射率統(tǒng)計直方圖。
[0014]優(yōu)選的，所述先驗閾值范圍是根據(jù)不同遙感影像或同一遙感影像不同區(qū)域的水陸分割閾值范圍得到的。
[0015]優(yōu)選的，所述以所述最佳閾值為水陸分割閾值進行目標水體的提取的過程包括:
[0016]將所述遙感影像中小于所述最佳閾值的像元值設定為1、大于所述最佳閾值的像元值設定為0，以得到所述遙感影像的水體掩膜二值圖像；
[0017]從所述水體掩膜二值圖像中提取像元值為I的區(qū)域，所述區(qū)域即為提取的目標水體的區(qū)域。
[0018]一種目標水體的提取系統(tǒng)，包括:
[0019]獲取模塊，用于獲取目標水體的矢量數(shù)據(jù)以及遙感影像數(shù)據(jù)，所述遙感影像數(shù)據(jù)為MODIS地表反射率數(shù)據(jù)；
[0020]第一生成模塊，用于按照所述目標水體的幾何外形將所述矢量數(shù)據(jù)等面積擴大，并生成所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)的遙感影像統(tǒng)計直方圖，所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)邊界內包括等面積的陸地和水體；
[0021]第二生成模塊，用于根據(jù)所述統(tǒng)計直方圖以及預設的閾值統(tǒng)計間隔得到初始閾值，所述初始閾值為所述統(tǒng)計直方圖在先驗閾值范圍內的最小值；
[0022]判斷模塊，用于判斷所述初始閾值是否為所述先驗閾值范圍的邊界值，如果是，則不再進行目標水體的提取，如果否，判斷所述初始閾值是否為所述統(tǒng)計直方圖的最小值，如果是，則不再進行目標水體的提取，如果否，則所述初始閾值為最佳閾值；
[0023]提取模塊，用于以所述最佳閾值為水陸分割閾值進行目標水體的提取。
[0024]優(yōu)選的，所述獲取模塊包括:
[0025]第一獲取單元，用于獲取待提取目標水體的矢量數(shù)據(jù)；
[0026]第二獲取單元，用于獲取待提取目標水體的遙感影像數(shù)據(jù)，所述遙感影像數(shù)據(jù)為MODIS地表反射率數(shù)據(jù)。
[0027]優(yōu)選的，所述第一生成模塊包括:
[0028]擴大單元，用于按照所述目標水體的幾何外形將所述矢量數(shù)據(jù)等面積擴大，所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)邊界內包括等面積的陸地和水體；
[0029]生成單元，用于根據(jù)所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)和所述遙感影像數(shù)據(jù)，生成所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)的遙感影像的第6波段統(tǒng)計直方圖。
[0030]優(yōu)選的，還包括:
[0031]統(tǒng)計單元，用于根據(jù)不同遙感影像或者同一遙感影像中的不同區(qū)域的水陸分割閾值范圍統(tǒng)計得到所述先驗閾值范圍。
[0032]優(yōu)選的，所述判斷模塊包括:
[0033]第一判斷單元，用于判斷所述初始閾值是否為所述先驗閾值范圍的邊界值，如果是，發(fā)送第一控制指令至所述提取模塊，如果否，發(fā)送第二控制指令至第二判斷單元；
[0034]第二判斷單元，用于在接收到所述第二控制指令后，判斷所述初始閾值是否為所述統(tǒng)計直方圖的最小值，如果是，發(fā)送第一控制指令至所述提取模塊，如果否，發(fā)送第三控制指令至所述提取模塊；
[0035]所述提取模塊用于在接收到所述第一控制指令后，不再進行目標水體的提取，在接收到所述第三控制指令后，以所述初始閾值為最佳閾值并進行目標水體的提取。
[0036]優(yōu)選的，所述提取模塊包括:
[0037]設定單元，用于將所述遙感影像中小于所述最佳閾值的像元值設定為1、大于所述最佳閾值的像元值設定為0，以得到所述遙感影像的水體掩膜二值圖像；
[0038]提取單元，用于從所述水體掩膜二值圖像中提取像元值為I的區(qū)域，所述區(qū)域即為提取的目標水體的區(qū)域。
[0039]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所提供的技術方案具有以下優(yōu)點:
[0040]本發(fā)明所提供的目標水體的提取方法和系統(tǒng)，以MODIS地表反射率數(shù)據(jù)為遙感影像數(shù)據(jù)，并在此基礎上引入了目標水體的矢量數(shù)據(jù)，從而避免了對目標水體以外的干擾區(qū)域進行直方圖統(tǒng)計，大大提高了算法的穩(wěn)定性以及目標水體的提取精度；并且，由于擴大后的矢量數(shù)據(jù)邊界內包括等面積的陸地和水體，因此，可以得到雙峰效果明顯的統(tǒng)計直方圖，在此基礎上根據(jù)該統(tǒng)計直方圖和預設的閾值統(tǒng)計間隔統(tǒng)計得到初始閾值的準確性也較聞;
[0041]由于本發(fā)明中水陸分割的最佳閾值不是根據(jù)直方圖中水體和陸地像元的均值以及方差計算得到的，因此，不再嚴格依賴統(tǒng)計直方圖的雙峰效果，簡單、高效、準確性較好，目標水體的提取精度也較高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0043]圖1為現(xiàn)有技術中雙峰分布直方圖的閾值選擇示意圖；
[0044]圖2為本發(fā)明的一個實施例提供的目標水體的提取方法流程圖；
[0045]圖3為本發(fā)明的另一個實施例提供的目標水體的提取系統(tǒng)結構示意圖。

【具體實施方式】
[0046]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0047]本發(fā)明的一個實施例提供了一種目標水體的提取方法，其流程圖如圖2所示，包括:
[0048]S201:獲取目標水體的矢量數(shù)據(jù)以及遙感影像數(shù)據(jù)；
[0049]在待提取目標水體的內陸區(qū)域中，例如喜馬拉雅山區(qū)，不同的地表地物可以分為目標水體和非目標水體，其中，非目標水體通稱為陸地。本實施例中，目標水體的矢量數(shù)據(jù)可以是歷史存檔的矢量數(shù)據(jù)，也可以是通過相關數(shù)據(jù)產(chǎn)品得到的目標水體的矢量數(shù)據(jù)，例如，可以通過 MODIS (moderate-resolut1n imaging spectrorad1meter,中分辨率成像光譜儀)標準數(shù)據(jù)產(chǎn)品MCD12Q1得到相應目標水體的矢量數(shù)據(jù)。
[0050]遙感影像數(shù)據(jù)為MODIS地表反射率數(shù)據(jù)。該地表反射率數(shù)據(jù)可以是直接下載得到的MODIS地表反射率數(shù)據(jù)產(chǎn)品，如M0D09A1等；也可以在下載得到MODIS初級產(chǎn)品的基礎上，應用相關的可靠的大氣矯正方法處理后的地表反射率數(shù)據(jù)。
[0051]S202:按照所述目標水體的幾何外形將所述矢量數(shù)據(jù)等面積擴大，并生成所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)的遙感影像統(tǒng)計直方圖；
[0052]根據(jù)目標水體的矢量數(shù)據(jù)可以獲得目標水體的幾何外形，然后按照該目標水體的幾何外形將所述矢量數(shù)據(jù)進行等面積擴充，以得到擴大后的矢量數(shù)據(jù)，其中，擴大后的矢量數(shù)據(jù)邊界內包括面積近似相等的陸地區(qū)域和水體區(qū)域。
[0053]得到擴大后的矢量數(shù)據(jù)后，生成所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)的遙感影像統(tǒng)計直方圖，即計算MODIS地表反射率影像上擴大后的矢量數(shù)據(jù)邊界內包括的陸地區(qū)域和水體區(qū)域的第6波段的反射率值的統(tǒng)計直方圖。由于擴大后的目標水體矢量數(shù)據(jù)內水體和陸地區(qū)域的面積近似相等，因此，得到的第6波段的統(tǒng)計直方圖可以出現(xiàn)比較明顯的雙峰效果，其中，左邊的低值波峰為水體部分的反射峰，右邊的高值波峰為陸地部分的反射峰。
[0054]其中，第6波段的反射率值為MODIS地表反射率數(shù)據(jù)的第6波段的地表反射率值，該波段屬于近紅外波段的范圍。由于目標水體和陸地在近紅外波段表現(xiàn)出不同的反射特性，即目標水體的反射率值很低接近0，而陸地的反射率值相對較高，因此，本發(fā)明根據(jù)地表地物的這一光譜特征，采用單波段閾值法對MODIS地表影像上的目標水體進行提取。
[0055]S203:根據(jù)所述統(tǒng)計直方圖以及預設的閾值統(tǒng)計間隔得到初始閾值；
[0056]其中，初始閾值為所述統(tǒng)計直方圖在先驗閾值范圍內的最小值；預設的閾值統(tǒng)計間隔可以根據(jù)實際情況確定，一般為地物目標最小的地表反射率變化值。
[0057]此外，先驗閾值范圍是根據(jù)不同遙感影像或同一遙感影像不同區(qū)域的水陸分割閾值范圍得到的。本實施例中，獲得先驗閾值范圍的過程包括:采用傳統(tǒng)的人工試驗確定最佳水陸分割閾值的方法，對基于第6波段反射率值的MODIS影像上的目標水體進行提取，并統(tǒng)計得到不同遙感影像或同一遙感影像不同區(qū)域的水陸分割閾值的分布范圍，此分布范圍即為先驗閾值范圍。
[0058]S204:判斷所述初始閾值是否為所述先驗閾值范圍的邊界值，如果否，進入S205，如果是，則進入S206 ；
[0059]S205:判斷所述初始閾值是否為所述統(tǒng)計直方圖的最小值，如果是，則進入S206，如果否，則所述初始閾值為最佳閾值，并進入S207 ；
[0060]S206:不再進行目標水體的提??；
[0061]當遙感影像本身有問題時，如目標水體表面有冰層覆蓋或者水體上空有云層覆蓋，則會造成自動獲取的先驗閾值范圍內的初始閾值出現(xiàn)在先驗閾值范圍的邊界上或該初始閾值為統(tǒng)計直方圖的最小值，此種情況下，則認為遙感影像不適宜進行目標水體的提取，因此，不再對該影像進行目標水體的提取。
[0062]因此，本實施例中，在獲得初始閾值后，對初始閾值進行了判定，如果初始閾值是先驗閾值范圍的邊界值或統(tǒng)計直方圖的最小值，則不再進行目標水體的提?。蝗绻跏奸撝挡皇窍闰為撝捣秶倪吔缰?，也不是統(tǒng)計直方圖的最小值，那么，說明目標水體表面無覆蓋物，此時確定的初始閾值即為最佳閾值。
[0063]由于水體像元的地表反射率遠小于陸地像元的地表反射率值，因此，依據(jù)確定的最佳水陸分割閾值，可以很容易將水體像元和陸地像元分離開來，即進行目標水體的提取。但是，值得注意的是，本實施例中并不考慮混合像元的效應，混合像元是指在一個像元內存在有不同類型的地物，主要出現(xiàn)在地類的邊界處。
[0064]S207:以所述最佳閾值為水陸分割閾值進行目標水體的提取。
[0065]以最佳閾值為水陸分割閾值進行目標水體的提取的過程包括:將所述遙感影像中小于所述最佳閾值的像元值設定為1、大于所述最佳閾值的像元值設定為0，以得到所述遙感影像的水體掩膜二值圖像；從所述水體掩膜二值圖像中提取像元值為I的區(qū)域，所述區(qū)域即為提取的目標水體的區(qū)域。
[0066]本實施例提供的目標水體的提取方法，以MODIS地表反射率數(shù)據(jù)為遙感影像數(shù)據(jù)，并在此基礎上引入了目標水體的矢量數(shù)據(jù)，從而避免了對目標水體以外的干擾區(qū)域進行直方圖統(tǒng)計，大大提高了算法的穩(wěn)定性以及目標水體的提取精度；并且，由于擴大后的矢量數(shù)據(jù)邊界內包括等面積的陸地和水體，因此，可以得到雙峰效果明顯的統(tǒng)計直方圖，在此基礎上根據(jù)該統(tǒng)計直方圖和預設的閾值統(tǒng)計間隔統(tǒng)計得到初始閾值的準確性也較高；
[0067]由于本實施例中水陸分割的最佳閾值不是根據(jù)直方圖中水體和陸地像元的均值以及方差計算得到的，因此，不再嚴格依賴統(tǒng)計直方圖的雙峰效果，簡單、高效、準確性較好，目標水體的提取精度也較高。
[0068]本發(fā)明的另一個實施例提供了一種目標水體的提取系統(tǒng)，該系統(tǒng)的結構示意圖如圖3所示，包括獲取模塊301、第一生成模塊302、第二生成模塊303、判斷模塊304和提取模塊 305。
[0069]其中，獲取模塊301用于獲取目標水體的矢量數(shù)據(jù)以及遙感影像數(shù)據(jù)，所述遙感影像數(shù)據(jù)為MODIS地表反射率數(shù)據(jù)；第一生成模塊302用于按照所述目標水體的幾何外形將所述矢量數(shù)據(jù)等面積擴大，并生成所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)的遙感影像統(tǒng)計直方圖，所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)邊界內包括等面積的陸地和水體；第二生成模塊303用于根據(jù)所述統(tǒng)計直方圖以及預設的閾值統(tǒng)計間隔得到初始閾值，所述初始閾值為所述統(tǒng)計直方圖在先驗閾值范圍內的最小值；判斷模塊304用于判斷所述初始閾值是否為所述先驗閾值范圍的邊界值，如果是，則不再進行目標水體的提取，如果否，判斷所述初始閾值是否為所述統(tǒng)計直方圖的最小值，如果是，則不再進行目標水體的提取，如果否，則所述初始閾值為最佳閾值；提取模塊305用于以所述最佳閾值為水陸分割閾值進行目標水體的提取。
[0070]本實施例中，獲取模塊301包括第一獲取單元和第二獲取單元,第一獲取單元用于獲取待提取目標水體的矢量數(shù)據(jù)；第二獲取單元用于獲取待提取目標水體的遙感影像數(shù)據(jù)，所述遙感影像數(shù)據(jù)為MODIS地表反射率數(shù)據(jù)。
[0071]第一生成模塊302包括擴大單元和生成單元，擴大單元用于按照所述目標水體的幾何外形將所述矢量數(shù)據(jù)等面積擴大，所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)邊界內包括等面積的陸地和水體；生成單元用于根據(jù)所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)和所述遙感影像數(shù)據(jù)，生成所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)的遙感影像的第6波段統(tǒng)計直方圖。
[0072]判斷模塊304包括第一判斷單元和第二判斷單元，第一判斷單元用于判斷所述初始閾值是否為所述先驗閾值范圍的邊界值，如果是，發(fā)送第一控制指令至所述提取模塊，如果否，發(fā)送第二控制指令至第二判斷單元；第二判斷單元用于在接收到所述第二控制指令后，判斷所述初始閾值是否為所述統(tǒng)計直方圖的最小值，如果是，發(fā)送第一控制指令至所述提取模塊，如果否，發(fā)送第三控制指令至所述提取模塊；所述提取模塊用于在接收到所述第一控制指令后，不再進行目標水體的提取，在接收到所述第三控制指令后，以所述初始閾值為最佳閾值并進行目標水體的提取。
[0073]提取模塊305包括設定單元和提取單元，設定單元用于將所述遙感影像中小于所述最佳閾值的像元值設定為1、大于所述最佳閾值的像元值設定為0，以得到所述遙感影像的水體掩膜二值圖像；提取單元用于從所述水體掩膜二值圖像中提取像元值為I的區(qū)域，所述區(qū)域即為提取的目標水體的區(qū)域。
[0074]本實施例提供的目標水體的提取系統(tǒng)還包括統(tǒng)計單元306，用于根據(jù)不同遙感影像或者同一遙感影像中的不同區(qū)域的水陸分割閾值范圍統(tǒng)計得到所述先驗閾值范圍，并將該先驗閾值范圍發(fā)送至第二生成模塊303，以便第二生成模塊303得到統(tǒng)計直方圖在先驗閾值范圍內的最小值即初始閾值。
[0075]本實施例提供的目標水體的提取系統(tǒng)，以MODIS地表反射率數(shù)據(jù)為遙感影像數(shù)據(jù)，并在此基礎上引入了目標水體的矢量數(shù)據(jù)，從而避免了對目標水體以外的干擾區(qū)域進行直方圖統(tǒng)計，大大提高了算法的穩(wěn)定性以及目標水體的提取精度；并且，由于擴大后的矢量數(shù)據(jù)邊界內包括等面積的陸地和水體，因此，可以得到雙峰效果明顯的統(tǒng)計直方圖，在此基礎上根據(jù)該統(tǒng)計直方圖和預設的閾值統(tǒng)計間隔統(tǒng)計得到初始閾值的準確性也較高；
[0076]由于本實施例中水陸分割的最佳閾值不是根據(jù)直方圖中水體和陸地像元的均值以及方差計算得到的，因此，不再嚴格依賴統(tǒng)計直方圖的雙峰效果，簡單、高效、準確性較好，目標水體的提取精度也較高。
[0077]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
[0078]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種目標水體的提取方法，其特征在于，包括: 獲取目標水體的矢量數(shù)據(jù)以及遙感影像數(shù)據(jù)，所述遙感影像數(shù)據(jù)為MODIS地表反射率數(shù)據(jù)； 按照所述目標水體的幾何外形將所述矢量數(shù)據(jù)等面積擴大，并生成所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)的遙感影像統(tǒng)計直方圖，所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)邊界內包括等面積的陸地和水體；根據(jù)所述統(tǒng)計直方圖以及預設的閾值統(tǒng)計間隔得到初始閾值，所述初始閾值為所述統(tǒng)計直方圖在先驗閾值范圍內的最小值； 判斷所述初始閾值是否為所述先驗閾值范圍的邊界值，如果是，則不再進行目標水體的提取，如果否，判斷所述初始閾值是否為所述統(tǒng)計直方圖的最小值，如果是，則不再進行目標水體的提取，如果否，則所述初始閾值為最佳閾值； 以所述最佳閾值為水陸分割閾值進行目標水體的提取。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述統(tǒng)計直方圖為所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)的遙感影像的第6波段的反射率統(tǒng)計直方圖。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述先驗閾值范圍是根據(jù)不同遙感影像或同一遙感影像不同區(qū)域的水陸分割閾值范圍得到的。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述以所述最佳閾值為水陸分割閾值進行目標水體的提取的過程包括: 將所述遙感影像中小于所述最佳閾值的像元值設定為1、大于所述最佳閾值的像元值設定為0，以得到所述遙感影像的水體掩膜二值圖像； 從所述水體掩膜二值圖像中提取像元值為I的區(qū)域，所述區(qū)域即為提取的目標水體的區(qū)域。
5.一種目標水體的提取系統(tǒng)，其特征在于，包括: 獲取模塊，用于獲取目標水體的矢量數(shù)據(jù)以及遙感影像數(shù)據(jù)，所述遙感影像數(shù)據(jù)為MODIS地表反射率數(shù)據(jù)； 第一生成模塊，用于按照所述目標水體的幾何外形將所述矢量數(shù)據(jù)等面積擴大，并生成所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)的遙感影像統(tǒng)計直方圖，所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)邊界內包括等面積的陸地和水體； 第二生成模塊，用于根據(jù)所述統(tǒng)計直方圖以及預設的閾值統(tǒng)計間隔得到初始閾值，所述初始閾值為所述統(tǒng)計直方圖在先驗閾值范圍內的最小值； 判斷模塊，用于判斷所述初始閾值是否為所述先驗閾值范圍的邊界值，如果是，則不再進行目標水體的提取，如果否，判斷所述初始閾值是否為所述統(tǒng)計直方圖的最小值，如果是，則不再進行目標水體的提取，如果否，則所述初始閾值為最佳閾值； 提取模塊，用于以所述最佳閾值為水陸分割閾值進行目標水體的提取。
6.根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述獲取模塊包括: 第一獲取單元，用于獲取待提取目標水體的矢量數(shù)據(jù)； 第二獲取單元，用于獲取待提取目標水體的遙感影像數(shù)據(jù)，所述遙感影像數(shù)據(jù)為MODIS地表反射率數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一生成模塊包括: 擴大單元，用于按照所述目標水體的幾何外形將所述矢量數(shù)據(jù)等面積擴大，所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)邊界內包括等面積的陸地和水體； 生成單元，用于根據(jù)所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)和所述遙感影像數(shù)據(jù)，生成所述擴大后的矢量數(shù)據(jù)的遙感影像的第6波段統(tǒng)計直方圖。
8.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 統(tǒng)計單元，用于根據(jù)不同遙感影像或者同一遙感影像中的不同區(qū)域的水陸分割閾值范圍統(tǒng)計得到所述先驗閾值范圍。
9.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷模塊包括: 第一判斷單元，用于判斷所述初始閾值是否為所述先驗閾值范圍的邊界值，如果是，發(fā)送第一控制指令至所述提取模塊，如果否，發(fā)送第二控制指令至第二判斷單元； 第二判斷單元，用于在接收到所述第二控制指令后，判斷所述初始閾值是否為所述統(tǒng)計直方圖的最小值，如果是，發(fā)送第一控制指令至所述提取模塊，如果否，發(fā)送第三控制指令至所述提取模塊； 所述提取模塊用于在接收到所述第一控制指令后，不再進行目標水體的提取，在接收到所述第三控制指令后，以所述初始閾值為最佳閾值并進行目標水體的提取。
10.根據(jù)權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述提取模塊包括: 設定單元，用于將所述遙感影像中小于所述最佳閾值的像元值設定為1、大于所述最佳閾值的像元值設定為0，以得到所述遙感影像的水體掩膜二值圖像； 提取單元，用于從所述水體掩膜二值圖像中提取像元值為I的區(qū)域，所述區(qū)域即為提取的目標水體的區(qū)域。
【文檔編號】G06K9/46GK104463166SQ201410640522
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月13日 優(yōu)先權日:2014年11月13日
【發(fā)明者】朱利, 吳傳慶, 張方方, 張浩彬, 李俊生, 申茜, 殷守敬, 馬萬棟 申請人:環(huán)境保護部衛(wèi)星環(huán)境應用中心, 中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所