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专利号: 201910746915X
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于遥感卫星的输电走廊植被威胁预警方法,其特征在于,包括以下步骤:S1获取输电走廊的卫星遥感数据,并对其进行预处理;

所述输电走廊的卫星遥感数据包括低分辨率的多光谱遥感影像和高分辨率的多光谱遥感影像;

S2、基于预处理后的低分辨率的多光谱遥感影像提取输电走廊中的输电杆塔和输电线路;

S3、基于预处理后的高分辨率的多光谱遥感影像对输电走廊中的地物类别进行识别,并确定地面植被覆盖指数;

S4、根据提取出的输电杆塔和输电线路重构输电走廊,在重构后的输电走廊的对应位置处叠加相应的地物类别信息,并根据其对应的植被覆盖指数确定是否发出植被威胁预警;

所述步骤S2中,提取输电走廊中的输电杆塔的方法具体为:A1、对预处理后的低分辨率的多光谱遥感影像进行灰度变换;

A2、利用Canny边缘检测算法,提取出灰度变换后的多光谱遥感图像中的输电杆塔;

提取输电走廊中的输电线路的方法具体为:B1、对预处理后的低分辨率的多光谱遥感影像进行灰度变换;

B2、通过设置阈值,对灰度变换后的多光谱遥感图像进行二值化,得到二值化图像;

B3、对二值化图像进行影像形态学闭操作,提取出输电走廊中的输电线路;

对预处理后的低分辨率的多光谱遥感影像进行灰度变换的方法具体为:提取多光谱遥感影像中的地物反射波谱,对与其对应的原始波段反射率设置不同的权重后进行归一化计算,实现多光谱影像的灰度变换;

每种地物对应的原始波段反射率的权重计算公式为:式中,wn为第n原始波段反射率对应的权重,其取值范围为0‑1;

en为原始波段的线性误差均值;

E为所有原始波段线性误差和;

所述步骤S3中,对输电走廊中的地物类别进行识别的方法具体为:C1、根据预处理后的高分辨率的多光谱遥感影像,建立地面地物波谱库;

其中,地面地物波谱库中的地物种类包括裸土、植被、水域和建筑;

C2、利用波谱角算法,依次确定多光谱遥感影像中待分类样本与标准波谱库中各类波谱谱线角度之间的差异值,将最小差异值对应的波谱线类别作为最相似类别;

C3、当该最相似类别对应的差异值在设定的阈值范围时,将其对应的地物归类到标准波谱库中对应的类别中,并为其分配类别标签,实现地物类别的识别;

所述步骤C2中,多光谱遥感影像中待分类样本与标准波谱库中各类波谱谱线角度之间的差异值的计算公式为:

式中,Ck为多光谱遥感影像中待分类样本与标准波谱库中第k类地物波谱谱线角度的差异值;

Lki为多光谱遥感影像中第i波段的待分类样本的波谱角;

gi为多光谱遥感影像中第i波段的待分类样本对应在标准波谱库中的地物波谱角;i=

1,2,3,...,n,n为波段总数;

所述步骤S3中计算地面植被覆盖指数的方法具体为:根据类别标签作出地物分布示意图,利用窗口统计原理,确定地物分布图中的地面植被覆盖指数;

其中,地面植被覆盖指数m的计算公式为:式中,t为地物分布示意图中规定窗口中植被像元个数;

T为地物分布示意图中规定窗口内的像元总数。

2.根据权利要求1所述的基于遥感卫星的输电走廊植被威胁预警方法,其特征在于,所述步骤S1中,对低分辨率的多光谱遥感影像进行预处理包括:对其依次进行正射校正和大气校正;

对高分辨率的多光谱遥感影像进行预处理包括:对其依次进行正射校正、大气校正、影像配准以及影像融合。

3.根据权利要求1所述的基于遥感卫星的输电走廊植被威胁预警方法,其特征在于,所述步骤S1中:

低分辨率的多光谱遥感影像的空间分辨率取值范围为0‑1m;

高分辨率的低分辨率的多光谱遥感影像的空间分辨率取值范围为0‑5m。

4.根据权利要求1所述的基于遥感卫星的输电走廊植被威胁预警方法,其特征在于,所述步骤S4确定是否发出植被威胁预警的方法具体为:D1、根据植被覆盖指数将植被覆盖等级分为低密度覆盖、中密度覆盖和高密度覆盖;

D2、当输电走廊经过处对应的植被覆盖等级为高密度覆盖等级时,则发出植被威胁预警。