本發明公開了一種居民地提取方法，它包括采集研究區的Landsat 8 OLI傳感器遙感影像和行政邊界數據；對遙感影像進行預處理；計算預處理后遙感影像的地表反照率；根據地表反照率提取水體和陰影；利用單波段閾值法在水體和陰影圖層中提取出陰影，從而區分出水體和陰影；對水體提取結果進行閉運算濾波處理；計算預處理后遙感影像的歸一化植被指數確定閾值來提取植被；在原始研究區邊界圖層中裁剪掉上述步驟提取出的水體、陰影和植被圖，剩下的圖層即為研究區居民地和道路分布圖；計算居民地和道路分布圖的形狀指數并確定形狀指數(I)的閾值提取出道路和居民地；解決了現有居民地提取存在的工作強度大、精度低和效率低等問題。

技術領域

本發明屬于居民地提取技術，尤其涉及一種居民地提取方法。

背景技術

居民地又稱“居民點”或聚落,是人與自然相互作用的產物,是人類從事生產和生活的需要而集聚定居的各種形式的居住場所,是自然景觀、建筑景觀和文化景觀的綜合體,是人們生活和生產的基本場所。準確提取居民地，是居民地規劃、發展和變化監測的最基本的地理數據來源，對居民地變化以及影響具有深刻的意義，有利于實現區域的可持續發展，并且對研究地區經濟社會發展、城鎮規劃、土地資源保護等相關研究存在重要作用。因此，建立快速、準確的居民地提取方法是非常亟需的。

傳統的居民地提取方法主要是通過ENVI和ARCGIS等軟件，采用監督分類，非監督分類，目視解譯，人機交互解譯，野外實地調查等方法對遙感影像進行居民地提取。這些方法不僅受不同解譯人員經驗和主觀判斷影響大，還受“同物異譜、同譜異物”等問題的影響，而且工作強度大、精度低、效率低。這些方法對居民地信息表征能力存在很大偏差，具有一定的局限性，沒有系統地排除干擾居民地提取的其他地物，準確性有待提高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種居民地提取方法，以解決現有技術的居民地提取存在的工作強度大、精度低和效率低等技術問題。

本發明的技術方案是：

一種居民地提取方法，它包括：

步驟1、數據采集：采集研究區的Landsat 8 OLI傳感器遙感影像和行政邊界數據；

步驟2、遙感影像數據預處理：對遙感影像進行輻射定標、大氣校正、圖像融合和圖像裁剪；

步驟3、計算步驟2預處理后遙感影像的地表反照率(Albedo)；

步驟4、根據地表反照率提取水體和陰影；

步驟5、利用單波段閾值法在水體和陰影圖層中提取出陰影，從而區分出水體和陰影；

步驟6、對水體提取結果進行閉運算濾波處理；

步驟7、計算步驟2預處理后遙感影像的歸一化植被指數(NDVI)；

步驟8、為歸一化植被指數(NDVI)確定閾值來提取植被；

步驟9、在原始研究區邊界圖層中裁剪掉上述步驟提取出的水體、陰影和植被圖，剩下的圖層即為研究區居民地和道路分布圖；

步驟10、計算居民地和道路分布圖的形狀指數；

步驟11、根據形狀指數(I)的閾值提取出道路；

步驟12、提取居民地。

利用行政邊界數據裁剪遙感影像得到研究區遙感影像圖。

步驟3所述地表反照率(Albedo)的計算公式為：

α＝0.356*B2+0.130*B4+0.373*B5+0.085*B6+0.072*B7-0.018