基于圖像解譯技術的水土保持監測方法
【專利摘要】本發明涉及水土保持監測技術，目的是為了獲取高效、準確的水土保持狀況監測結果。本發明的目的是為了提供一種基于圖像解譯技術的水土保持狀況監測方法，該方法首先通過圖像采集工具對監測目標進行定點定期拍攝，獲取初始照片。然后，利用遙感圖像處理系統對所述初始照片進行處理，至少包括對相同目標不同時期的圖像的配準以及對照片蓋度的提取。最后，根據相同目標不同時期的圖像配準信息及照片蓋度信息分析計算獲得監測數據。本發明適用于水土保持監測。
【專利說明】基于圖像解譯技術的水土保持監測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及水土保持監測技術，特別涉及基于圖像解譯的水土保持監測方法。
【背景技術】
[0002] 水土保持監測是指對水土流失發生、發展、危害及水土保持效益進行長期的調查、 觀測和分析工作。通過水土保持監測，了解目標區域的水土流失類型、強度與分布特征、危 害及其影響情況、發生發展規律、動態變化趨勢，對水土流失綜合治理和生態環境建設宏觀 決策以及科學、合理、系統地布設水土保持各項措施具有重要意義。
[0003] 開發建設項目水土保持監測是近幾年在我國逐漸新興開展起來的項目，這項工作 處于起步發展階段。近幾年，相關研究者和水土保持監測工作人員從開發建設項目人為水 土流失機制與特點、建設項目水土流失監測實踐等方面，對建設項目人為水土流失的監測 技術與方法進行了研究與實踐，取得了一定的進展，但尚未形成規范化的技術體系。現行的 《水土保持監測技術規程》中提出的徑流小區觀測、控制站觀測、簡易坡面量測法、簡易水土 流失場監測、調查監測法、遙感監測法等幾種監測方法適用性較差，工作效率低，已不能滿 足快速監測的需要，更不能適應水土保持監測自動化的發展趨勢。
[0004] 圖像解譯技術是一種操作性強，成本低，精度較高的計算機圖像處理技術。它可通 過圖像處理軟件直接從對實物拍攝的照片中進行快速的配準和面積測算，從而完整地、高 精度地獲取不同時期實物變化情況。具有采樣速率快、精度和分辨率較高、無接觸測量等優 勢。由此，我們相信圖像解譯技術在水土保持監測中擁有較好的應用前景，不僅可以為建設 項目水土流失動態狀況展示提供直觀準確的信息，而且可以獲取擾動面積、植被覆蓋度變 化等信息，為環境影響評價和水土保持設計等提供較為詳實的資料。
[0005] 因此，本發明有必要提出一種基于圖像解譯技術的水土保持監測方法。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是為了提供一種基于圖像解譯技術的水土保持監測方法，該方法具 體包括如下步驟：
[0007] A.圖像采集工具對監測目標進行定點定期拍攝，獲取初始照片；
[0008] B.利用遙感圖像處理軟件對所述初始照片進行處理，至少包括對相同目標不同時 期的圖像的配準以及對照片蓋度的提取；
[0009] C.根據相同目標不同時期的圖像配準信息及照片蓋度信息的分析計算獲得監測 數據。
[0010] 具體地，步驟B中對相同目標不同時期的圖像配準的具體操作如下：
[0011] B1.選擇不同時期相同目標圖片中的共有控制點；
[0012] B2.選擇合適的校正方法，利用所述共有控制點對照片進行校正，并將校正結果輸 出為新的文件。
[0013] 優選地，所述共有控制點的個數至少為3至5個（控制點設置越多配準精度越高， 但外業工作量較大）
[0014] 具體地，步驟B中對照片蓋度的提取的具體操作如下：
[0015] B3.針對不同植被類型的照片進行分類取樣；
[0016] B4.利用遙感圖像處理軟件將影像信息進行分類，按照植被與背景顏色差別的程 度選用非監督分類法和監督分類法進行影像處理；
[0017] B5.統計影像處理后的結果并求出照片中植被像元的比例，計算植被的實際蓋度。
[0018] 具體地，所述植被類型包括草本、枯枝落葉層、灌木和喬木。
[0019] 具體地，所述草本的蓋度等于植被照片投影蓋度，植被照片投影蓋度為照片上植 被像元數與照片總像元數的百分比，喬木及灌木的蓋度通過公式：
[0020]
【權利要求】
1. 基于圖像解譯技術的水土保持監測方法，其特征在于，包括如下步驟： A. 圖像采集工具對監測目標進行定點定期拍攝，獲取初始照片； B. 利用遙感圖像處理軟件對所述初始照片進行處理，至少包括對相同目標不同時期的 圖像的配準以及對照片蓋度的提取； C. 根據相同目標不同時期的圖像配準信息及照片蓋度信息分析計算獲得監測數據。
2. 如權利要求1所述的基于圖像解譯技術的水土保持監測方法，其特征在于，步驟B中 對相同目標不同時期的圖像的配準的具體操作如下： BI.選擇不同時期相同目標圖片中的共有控制點； B2.選擇合適的校正方法，利用所述共有控制點對照片進行校正，并將校正結果輸出為 新的文件。
3. 如權利要求2所述的基于圖像解譯技術的水土保持監測方法，其特征在于，所述共 有控制點的個數至少為3至5個。
4. 如權利要求1所述的基于圖像解譯技術的水土保持監測方法，其特征在于，步驟B中 對照片蓋度的提取的具體操作如下： B3.針對不同植被類型的照片進行分類取樣； B4.利用遙感圖像處理軟件將影像信息進行分類，按照植被與背景顏色差別的程度選 用非監督分類法和監督分類法進行影像處理； B5.統計影像處理后的結果并求出照片中植被像元的比例，計算植被的實際蓋度。
5. 如權利要求4所述的基于圖像解譯技術的水土保持監測方法，其特征在于，所述植 被類型包括草本、枯枝落葉層、灌木和喬木。
6. 如權利要求5所述的基于圖像解譯技術的水土保持監測方法，其特征在于，所述草 本的蓋度等于植被照片投影蓋度，植被照片投影蓋度為照片上植被像元數與照片總像元數 的百分比，喬木及灌木的蓋度通過公式
計算得到，n是照片的數量。
7. 如權利要求1至6任意一項所述的基于圖像解譯技術的水土保持監測方法，其特征 在于，步驟A中所述圖像采集工具為單反或普通數碼相機。
【文檔編號】G06T7/00GK104331889SQ201410599110
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】李亞農, 孫大東, 魏凡, 秦甦, 戴松晨, 周湘山, 詹曉敏, 王麟麟 申請人:中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司