CN109725311A - 一种基于雷达卫星提取地质构造的方法 - Google Patents

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武鼎
张杰林
张东辉
郭帮杰
周觅
喻翔
张玉燕
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Abstract

本发明属于地质构造技术领域，具体公开一种基于雷达卫星提取地质构造的方法，该方法的具体步骤如下：步骤1、对地物影像的原始数据进行辐射定标，并对定标后的影像进行多视处理；步骤2、对地物影像进行滤波和增强处理；步骤3、对上述步骤2中逆差距后的地物影像进行评价，并进行地质构造提取。本发明的方法能够得出地质构造提取最终影像，实现快速、准确地地质构造提取；选择传统光学影像构造识别方法与本识别方法进行目视解译比较，经过本方法增强后的影像，岩体内部纹理特征清晰，线性构造特征明显，小岩体得到增强，与背景区分明显，利于与目视分析。

Description

一种基于雷达卫星提取地质构造的方法
技术领域
本发明属于地质构造技术领域，具体涉及一种基于雷达卫星提取地质构造的方法。
背景技术
现有技术中的地质构造流程是，首先获取研究区可见光数据，接着根据地质背景情况，绘制地质构造图，最后现场踏勘进一步提高构造解译精度。传统方法的不足体现在：首先，易受不利天气、山体阴影、水汽含量高等因素影响，导致大量数据无法使用；其次，不同工作人员由于个人主观经验的不同，导致构造解译结果具有很大的主观性，缺乏科学性；最后，由于人力物力的限制，踏勘无法遍布所有研究区，限制了提取的精度。
因此，迫切需要研究一种新的方法克服传统技术的弊端。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种基于雷达卫星提取地质构造的方法，该方法能够得出地质构造提取最终影像，实现快速、准确地地质构造提取；选择传统光学影像构造识别方法与本识别方法进行目视解译比较，经过本方法增强后的影像，岩体内部纹理特征清晰，线性构造特征明显，小岩体得到增强，与背景区分明显，利于与目视分析。
实现本发明目的的技术方案：一种基于雷达卫星提取地质构造的方法，该方法的具体步骤如下：
步骤1、对地物影像的原始数据进行辐射定标，并对定标后的影像进行多视处理；
步骤2、对地物影像进行滤波和增强处理；
步骤3、对上述步骤2中逆差距后的地物影像进行评价，并进行地质构造提取。
所述的步骤1中对地物影像的原始数据进行辐射定标的公式如下：
σ0 i，j＝10lg(DNi，j 2/Aσ 2)。
所述的步骤1中地物影像进行多视处理中，通过输入方位向视数和距离向视数，就可以得到多视处理后的地物影像。
所述的步骤1中地距分辨率＝距离向分辨率/sin(中心入射角)；方位向视数＝地距分辨率/方位向分辨率。
所述的步骤1中地物影像头文件中记录了方位向分辨率、距离向分辨率及中心入射角。
所述的步骤2中对地物影像进行Lee滤波。
所述的步骤2中滤波窗口大小5×5。
所述的步骤2中采用灰度共生矩阵对地物影影像进行增强处理。
所述的步骤2中强参数选择3×3、5×5、7×7。
所述的步骤3中逆采用差距方法对地物影影像进行地质构造提取。
本发明的有益技术效果在于：本发明的方法通过对所获取的雷达卫星数据进行一系列预处理，定标后雷达数据，通过Lee滤波，去除噪声与雷达影像的“椒盐现象”，对雷达影像进行逆差距处理，根据提取结果综合目视解译，进行精度对比；根据精度评价结果，得出地质构造提取最终影像，实现快速、准确地地质构造提取。雷达卫星技术主动遥感、不受天气影响、不受山体阴影遮挡等优势，能够提高构造识别提取。本发明的方法基于雷达卫星的电磁波C波段，具有可穿透性特点，通过增强图像灰度值的空间相关特性，突出具有同样亮度或接近亮度的像素之间的位置分布特征。本发明的方法使用了Lee滤波对影像进行处理后，再对影像使用灰度共生矩阵实现图像增强，经过这两个处理之后地质构造体的线性构造得到了增强，与背景信息得到了分离，提高了影像的可用性，增强了解译效果。本发明的方法选择雷达数据，建立了地质构造提取的新技术，这一方法能够在光学影像受天气影响的情况下，增强线性地质构造，实现地质构造提取工作。
附图说明
图1为本发明所提供的一种基于雷达卫星提取地质构造的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的一种基于雷达卫星提取地质构造的方法作进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供的一种基于雷达卫星提取地质构造的方法，该方法的具体步骤如下：
步骤1、为获取地物影像的后向散射系数，对地物影像的原始数据进行辐射定标，并对定标后的影像进行多视处理。
步骤1.1、对地物影像的原始数据进行辐射定标，辐射定标公式如下：
σ0 i，j＝10lg(DNi，j 2/Aσ 2)
其中，σ0为地物影像的后向散射系数，i和j表示第i行，第j列；DN是雷达图像的灰度值，Aσ是定标参数，从雷达卫星数据的头文件中读取A，结合雷达图像灰度DN值，通过辐射定标公式，可以求得地物的后向散射系数σ0。
步骤1.2、对地物影像进行多视处理
地物影像头文件中记录了方位向分辨率、距离向分辨率及中心入射角。
地距分辨率＝距离向分辨率/sin(中心入射角)
方位向视数＝地距分辨率/方位向分辨率
多视处理中，通过输入方位向视数和距离向视数(默认1)，就可以得到多视处理后的地物影像。
多视处理抑止了斑点噪声，同时提高了辐射分辨率，增强了图像信息，使图像更具可读性。
步骤2、对地物影像进行滤波和增强处理
步骤2.1、对地物影像进行Lee滤波
在雷达卫星获取的地物影像上，选择Lee滤波作为滤波方法，选择滤波窗口大小5×5，对地物影像进行Lee滤波
步骤2.2、对地物影像进行增强处理
在滤波后的雷达卫星获取的地物影像上，选择灰度共生矩阵对影像进行增强处理。通过灰度共生矩阵可使影像中地质体信息得到增强，增强参数选择3×3、5×5、7×7。
步骤3、对上述步骤2中逆差距后的地物影像进行评价，并进行地质构造提取
通过对比逆差距窗口3×3、5×5、7×7的影像，结合目视解译对影像进行评价，选择相对最优的结果进行地质构造提取。
选择使用逆差距方法对地物影影像进行地质构造提取。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims (10)

1.一种基于雷达卫星提取地质构造的方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：
步骤1、对地物影像的原始数据进行辐射定标，并对定标后的影像进行多视处理；
步骤2、对地物影像进行滤波和增强处理；
步骤3、对上述步骤2中逆差距后的地物影像进行评价，并进行地质构造提取。
2.根据权利要求1所述的一种基于雷达卫星提取地质构造的方法，其特征在于：所述的步骤1中对地物影像的原始数据进行辐射定标的公式如下：
σ0 i，j＝10lg(DNi，j 2/Aσ 2)。
3.根据权利要求2所述的一种基于雷达卫星提取地质构造的方法，其特征在于：所述的步骤1中地物影像进行多视处理中，通过输入方位向视数和距离向视数，就可以得到多视处理后的地物影像。
4.根据权利要求3所述的一种基于雷达卫星提取地质构造的方法，其特在于：所述的步骤1中地距分辨率＝距离向分辨率/sin(中心入射角)；方位向视数＝地距分辨率/方位向分辨率。
5.根据权利要求4所述的一种基于雷达卫星提取地质构造的方法，其特征在于：所述的步骤1中地物影像头文件中记录了方位向分辨率、距离向分辨率及中心入射角。
6.根据权利要求5所述的一种基于雷达卫星提取地质构造的方法，其特征在于：所述的步骤2中对地物影像进行Lee滤波。
7.根据权利要求6所述的一种基于雷达卫星提取地质构造的方法，其特征在于：所述的步骤2中滤波窗口大小5×5。
8.根据权利要求7所述的一种基于雷达卫星提取地质构造的方法，其特征在于：所述的步骤2中采用灰度共生矩阵对地物影影像进行增强处理。
9.根据权利要求8所述的一种基于雷达卫星提取地质构造的方法，其特征在于：所述的步骤2中强参数选择3×3、5×5、7×7。
10.根据权利要求9所述的一种基于雷达卫星提取地质构造的方法，其特征在于：所述的步骤3中逆采用差距方法对地物影影像进行地质构造提取。
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