基于图像解译技术的水土保持监测方法
【专利摘要】本发明涉及水土保持监测技术，目的是为了获取高效、准确的水土保持状况监测结果。本发明的目的是为了提供一种基于图像解译技术的水土保持状况监测方法，该方法首先通过图像采集工具对监测目标进行定点定期拍摄，获取初始照片。然后，利用遥感图像处理系统对所述初始照片进行处理，至少包括对相同目标不同时期的图像的配准以及对照片盖度的提取。最后，根据相同目标不同时期的图像配准信息及照片盖度信息分析计算获得监测数据。本发明适用于水土保持监测。
【专利说明】基于图像解译技术的水土保持监测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水土保持监测技术，特别涉及基于图像解译的水土保持监测方法。
【背景技术】
[0002] 水土保持监测是指对水土流失发生、发展、危害及水土保持效益进行长期的调查、 观测和分析工作。通过水土保持监测，了解目标区域的水土流失类型、强度与分布特征、危 害及其影响情况、发生发展规律、动态变化趋势，对水土流失综合治理和生态环境建设宏观 决策以及科学、合理、系统地布设水土保持各项措施具有重要意义。
[0003] 开发建设项目水土保持监测是近几年在我国逐渐新兴开展起来的项目，这项工作 处于起步发展阶段。近几年，相关研究者和水土保持监测工作人员从开发建设项目人为水 土流失机制与特点、建设项目水土流失监测实践等方面，对建设项目人为水土流失的监测 技术与方法进行了研究与实践，取得了一定的进展，但尚未形成规范化的技术体系。现行的 《水土保持监测技术规程》中提出的径流小区观测、控制站观测、简易坡面量测法、简易水土 流失场监测、调查监测法、遥感监测法等几种监测方法适用性较差，工作效率低，已不能满 足快速监测的需要，更不能适应水土保持监测自动化的发展趋势。
[0004] 图像解译技术是一种操作性强，成本低，精度较高的计算机图像处理技术。它可通 过图像处理软件直接从对实物拍摄的照片中进行快速的配准和面积测算，从而完整地、高 精度地获取不同时期实物变化情况。具有采样速率快、精度和分辨率较高、无接触测量等优 势。由此，我们相信图像解译技术在水土保持监测中拥有较好的应用前景，不仅可以为建设 项目水土流失动态状况展示提供直观准确的信息，而且可以获取扰动面积、植被覆盖度变 化等信息，为环境影响评价和水土保持设计等提供较为详实的资料。
[0005] 因此，本发明有必要提出一种基于图像解译技术的水土保持监测方法。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是为了提供一种基于图像解译技术的水土保持监测方法，该方法具 体包括如下步骤：
[0007] A.图像采集工具对监测目标进行定点定期拍摄，获取初始照片；
[0008] B.利用遥感图像处理软件对所述初始照片进行处理，至少包括对相同目标不同时 期的图像的配准以及对照片盖度的提取；
[0009] C.根据相同目标不同时期的图像配准信息及照片盖度信息的分析计算获得监测 数据。
[0010] 具体地，步骤B中对相同目标不同时期的图像配准的具体操作如下：
[0011] B1.选择不同时期相同目标图片中的共有控制点；
[0012] B2.选择合适的校正方法，利用所述共有控制点对照片进行校正，并将校正结果输 出为新的文件。
[0013] 优选地，所述共有控制点的个数至少为3至5个（控制点设置越多配准精度越高， 但外业工作量较大）
[0014] 具体地，步骤B中对照片盖度的提取的具体操作如下：
[0015] B3.针对不同植被类型的照片进行分类取样；
[0016] B4.利用遥感图像处理软件将影像信息进行分类，按照植被与背景颜色差别的程 度选用非监督分类法和监督分类法进行影像处理；
[0017] B5.统计影像处理后的结果并求出照片中植被像元的比例，计算植被的实际盖度。
[0018] 具体地，所述植被类型包括草本、枯枝落叶层、灌木和乔木。
[0019] 具体地，所述草本的盖度等于植被照片投影盖度，植被照片投影盖度为照片上植 被像元数与照片总像元数的百分比，乔木及灌木的盖度通过公式：
[0020]
【权利要求】
1. 基于图像解译技术的水土保持监测方法，其特征在于，包括如下步骤： A. 图像采集工具对监测目标进行定点定期拍摄，获取初始照片； B. 利用遥感图像处理软件对所述初始照片进行处理，至少包括对相同目标不同时期的 图像的配准以及对照片盖度的提取； C. 根据相同目标不同时期的图像配准信息及照片盖度信息分析计算获得监测数据。
2. 如权利要求1所述的基于图像解译技术的水土保持监测方法，其特征在于，步骤B中 对相同目标不同时期的图像的配准的具体操作如下： BI.选择不同时期相同目标图片中的共有控制点； B2.选择合适的校正方法，利用所述共有控制点对照片进行校正，并将校正结果输出为 新的文件。
3. 如权利要求2所述的基于图像解译技术的水土保持监测方法，其特征在于，所述共 有控制点的个数至少为3至5个。
4. 如权利要求1所述的基于图像解译技术的水土保持监测方法，其特征在于，步骤B中 对照片盖度的提取的具体操作如下： B3.针对不同植被类型的照片进行分类取样； B4.利用遥感图像处理软件将影像信息进行分类，按照植被与背景颜色差别的程度选 用非监督分类法和监督分类法进行影像处理； B5.统计影像处理后的结果并求出照片中植被像元的比例，计算植被的实际盖度。
5. 如权利要求4所述的基于图像解译技术的水土保持监测方法，其特征在于，所述植 被类型包括草本、枯枝落叶层、灌木和乔木。
6. 如权利要求5所述的基于图像解译技术的水土保持监测方法，其特征在于，所述草 本的盖度等于植被照片投影盖度，植被照片投影盖度为照片上植被像元数与照片总像元数 的百分比，乔木及灌木的盖度通过公式
计算得到，n是照片的数量。
7. 如权利要求1至6任意一项所述的基于图像解译技术的水土保持监测方法，其特征 在于，步骤A中所述图像采集工具为单反或普通数码相机。
【文档编号】G06T7/00GK104331889SQ201410599110
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】李亚农, 孙大东, 魏凡, 秦甦, 戴松晨, 周湘山, 詹晓敏, 王麟麟 申请人:中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司