本發明涉及冰川提取,尤其是涉及一種基于氣象衛星遙感數據的冰川提取方法、裝置及設備。
背景技術:
1、全球氣溫持續攀升,冰川融化速度加快。迅速而精準地提取冰川分布數據,將極大地加深對氣候變化機制的理解,從而為有效應對氣候變化提供堅實的支持。隨著遙感技術的發展,基于遙感數據提取冰川的研究越來越多。氣象衛星的全球覆蓋和高時效觀測能力能夠迅速捕捉到全球冰川的動態變化,為冰川研究提供了重要的數據支持和科學依據。目前,利用遙感手段提取冰川的方法較多,但是此類方法的冰川提取準確性受閾值選取的影響,冰川提取精度有待提高。
技術實現思路
1、有鑒于此,本發明的目的在于提供一種基于氣象衛星遙感數據的冰川提取方法、裝置及設備,可以顯著提高冰川判定結果的準確性。
2、第一方面,本發明實施例提供了一種基于氣象衛星遙感數據的冰川提取方法,包括:
3、獲取研究區域對應的氣象衛星遙感數據,并基于所述氣象衛星遙感數據中生成目標多波段數據;
4、通過預先構建的冰川指數確定模型,基于所述目標多波段數據確定所述研究區域內每個像元點對應的冰川指數,以利用所述冰川指數確定所述研究區域對應的初始冰川判定結果;其中,所述冰川指數確定模型包括冰川預測分部和其他對象預測分部;
5、基于所述目標多波段數據確定所述研究區域內每個像元點對應的水體判定結果;
6、利用所述水體判定結果對所述初始冰川判定結果進行掩膜,以得到所述研究區域對應的目標冰川判定結果。
7、在一種實施方式中,通過預先構建的冰川指數確定模型,基于所述目標多波段數據確定所述研究區域內每個像元點對應的冰川指數的步驟,包括:
8、將所述目標多波段數據輸入至所述冰川預測分部,得到所述冰川預測分部的第一計算結果,所述第一計算結果與所述像元點為冰川像元點的可能性呈正相關;
9、以及,將所述目標多波段數據輸入至所述其他對象預測分部,得到所述其他對象預測分部的第二計算結果,所述第二計算結果的正負性與所述像元點為植被、裸土或云體像元點的可能性相關;
10、基于所述第一計算結果和所述第二計算結果,確定所述研究區域內每個像元點對應的冰川指數。
11、在一種實施方式中,所述目標多波段數據包括綠色波段地表反射率、紅色波段地表反射率、近紅外波段地表反射率、第一短紅外波段地表反射率、第二短紅外波段地表反射率;所述冰川指數確定模型的表達式如下所示:
12、
13、其中,ndgi為冰川指數,為冰川預測分部,為其他對象預測分部,b2為綠色波段地表反射率,b3為紅色波段地表反射率,b4為近紅外波段地表反射率,b5為第一短紅外波段地表反射率,b6為第二短紅外波段地表反射率。
14、在一種實施方式中,利用所述冰川指數確定所述研究區域對應的初始冰川判定結果的步驟,包括:
15、對于所述研究區域內的每個像元點,如果該像元點對應的所述冰川指數大于0,則確定該像元點為冰川像元點,如果該像元點對應的所述冰川指數小于或等于0,則確定該像元點為非冰川像元點,以得到所述研究區域對應的初始冰川判定結果。
16、在一種實施方式中,基于所述目標多波段數據確定所述研究區域內每個像元點對應的水體判定結果的步驟,包括:
17、對于所述研究區域內每個像元點,如果該像元點對應的所述近紅外波段地表反射率小于預設閾值,則確定該像元點為水體像元點,如果該像元點對應的所述近紅外波段地表反射率大于或等于預設閾值,則確定該像元點為非水體像元點,以得到所述研究區域對應的水體判定結果。
18、在一種實施方式中,利用所述水體判定結果對所述初始冰川判定結果進行掩膜,以得到所述研究區域對應的目標冰川判定結果的步驟,包括:
19、對于所述初始冰川判定結果中的每個冰川像元點,如果該冰川像元點在所述水體判定結果中被認定為水體像元點,則將該冰川像元點從所述初始冰川判定結果中剔除,以得到所述研究區域對應的目標冰川判定結果。
20、在一種實施方式中,基于所述氣象衛星遙感數據中生成目標多波段數據的步驟,包括:
21、按照指定的多個波段,從所述氣象衛星遙感數據中提取多波段數據;
22、對所述多波段數據進行重采樣,以統一所述多波段數據的空間分辨率,得到目標多波段數據。
23、第二方面,本發明實施例還提供一種基于氣象衛星遙感數據的冰川提取裝置,包括:
24、數據獲取模塊,用于獲取研究區域對應的氣象衛星遙感數據,并基于所述氣象衛星遙感數據中生成目標多波段數據;
25、冰川判定模塊,用于通過預先構建的冰川指數確定模型,基于所述目標多波段數據確定所述研究區域內每個像元點對應的冰川指數,以利用所述冰川指數確定所述研究區域對應的初始冰川判定結果;其中,所述冰川指數確定模型包括冰川預測分部和其他對象預測分部;
26、水體判定模塊,用于基于所述目標多波段數據確定所述研究區域內每個像元點對應的水體判定結果;
27、掩膜模塊,用于利用所述水體判定結果對所述初始冰川判定結果進行掩膜,以得到所述研究區域對應的目標冰川判定結果。
28、第三方面,本發明實施例還提供一種電子設備,包括處理器和存儲器,所述存儲器存儲有能夠被所述處理器執行的計算機可執行指令,所述處理器執行所述計算機可執行指令以實現第一方面提供的任一項所述的方法。
29、第四方面,本發明實施例還提供一種計算機可讀存儲介質,所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機可執行指令,所述計算機可執行指令在被處理器調用和執行時,計算機可執行指令促使處理器實現第一方面提供的任一項所述的方法。
30、本發明實施例提供的一種基于氣象衛星遙感數據的冰川提取方法、裝置及設備,首先獲取研究區域對應的氣象衛星遙感數據,并基于氣象衛星遙感數據中生成目標多波段數據;然后通過預先構建的冰川指數確定模型,基于目標多波段數據確定研究區域內每個像元點對應的冰川指數,以利用冰川指數確定研究區域對應的初始冰川判定結果,冰川指數判定模型包括冰川預測分部和其他對象預測分部;再基于目標多波段數據確定研究區域內每個像元點對應的水體判定結果;最后利用水體判定結果對初始冰川判定結果進行掩膜,以得到研究區域對應的目標冰川判定結果。上述方法分別利用其他對象預測部分消除不同地物對冰川提取的影響,以及利用水體判定結果消除水體度冰川提取的影響,顯著提高了冰川判定結果的準確性;另外,本發明實施例提供的冰川指數確定模型具有較高的通用性,在針對不同區域進行冰川判定時,可將其生成的冰川指數與固定的閾值進行比對,即可得到初始冰川判定結果,與現有技術面臨的閾值選擇難題相比,本發明實施例可以更為通用、快速地實現冰川提取。
31、本發明的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
32、為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附附圖,作詳細說明如下。