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一种基于遥感图像技术的高压变电站全景态监测方法

阅读:551发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种基于遥感图像技术的高压变电站全景态监测方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于遥感图像技术的高压变电站全景态监测方法,包括影像采集,利用卫星影像提取不同时期的变电站站容站貌影像、周边违建影像;影像预处理,对采集的影像通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟进行正射纠正,获得符合入库条件的遥感影像;步骤三,地物识别与提取,通过对相邻两采集时间所采集的影像对比,判断地物是否发生变化;步骤四,核查验证,采用典型抽样法核查。将基于遥感图像的变化检测技术引入到变电站站容站貌、周边违建监测,可以大幅减少巡视人员的工作量,将以往的每月派遣人员巡视改为影像发现违建后的核查式巡视,无需日常巡视,经济和社会效益显著。,下面是一种基于遥感图像技术的高压变电站全景态监测方法专利的具体信息内容。

1.一种基于遥感图像技术的高压变电站全景态监测方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一,影像采集,利用卫星影像提取不同时期的变电站站容站貌影像、周边违建影像;其中,变电站站容站貌影像、周边违建影像包括自然地物和人造地物的影像;
步骤二,影像预处理,对采集的影像通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟进行正射纠正,采用影像处理工具进行影像的数据融合、统一调色,纠正原始影像产生的辐射畸变和几何畸变、拼接镶嵌、根据需求对拼接成果进行分幅裁切,获得符合入库条件的遥感影像;
步骤三,地物识别与提取,通过对相邻两采集时间所采集的影像对比,判断地物是否发生变化,对比不同时间采集的影像数据进行地物特征的比对,进行地物数据分析处理;地物特征变化包括地物特征的区域变化、类型的变化、分布状况的变化与变化量;
步骤四,核查验证,对步骤三中,确定地物特征发生变化的地区进行现场核查,采用典型抽样法核查,检验修正遥感资料的解译成果。
2.根据权利要求1所述的一种基于遥感图像技术的高压变电站全景态监测方法,其特征在于,所述步骤三中,地物特性包括空间分布特性、波谱反射与辐射特性、时相变化特性。
3.根据权利要求1所述的一种基于遥感图像技术的高压变电站全景态监测方法,其特征在于,所述步骤三中,地物特征的比对包括以下部分:
部分一,判断地物特征是否发生了变化;
部分二,标定变化发生的区域,将变化像元与未变化像元区分开来;
部分三,鉴别变化的性质,给出在每个变化像元上所发生变化的类型;
部分四,评估变化的时间和空间分布模式。
4.根据权利要求1所述的一种基于遥感图像技术的高压变电站全景态监测方法,其特征在于,所述步骤三中,地物数据分析处理包括以下三个层次:
像元级变化检测,直接在采集的原始图像上进行变化检测;
特征级变化检测,采用算法先从原始图像中提取特征信息,包括边缘、形状、轮廓、纹理等,然后对这些特征信息进行综合分析与变化检测;
目标级变化检测,检测特定对象,在图像理解和图像识别基础上进行的变化检测,基于目标模型进行高层分析。
5.根据权利要求1所述的一种基于遥感图像技术的高压变电站全景态监测方法,其特征在于,所述步骤三中,地物数据分析处理通过检测变化、人工比对、空间分析对变电站站容站貌影像、周边违建影像进行监督。
6.根据权利要求1所述的一种基于遥感图像技术的高压变电站全景态监测方法,其特征在于,所述步骤三中,相邻两采集时间所采集的影像对比包括对相邻不同时相影像变化图斑提取,具体是利用计算机自动提取,提取的方法包括目视解译法、图像差值法、波段替换法、假彩色合成法、光谱特征变异法、多方法提成法。
7.根据权利要求1所述的一种基于遥感图像技术的高压变电站全景态监测方法,其特征在于,所述相邻不同时相影像变化图斑提取包括:
根据每期遥感数据源和待检测目标的类型,选择适当的变化检测方法提取影像特征不一致的地物以获取新一期遥感监测变化图斑信息;
利用栅格转矢量功能将检测成果转成SHP格式,套合影像图幅接合表和影像分幅图进行后续的人工目视判读解译,并提交村级的遥感监测变化图斑成果。

说明书全文

一种基于遥感图像技术的高压变电站全景态监测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种遥感监测领域,具体是一种基于遥感图像技术的高压变电站全景态监测方法。

背景技术

[0002] 近年来,随着经济的发展,高压线底违章建筑呈逐年上升趋势,成为线路安全运行的最大隐患,严重影响电网的稳定和健康运行。由于各种因素的影响,整治起来比较困难。
[0003] 国内已经有深圳等若干城市陆续开展了采用遥感技术查处违法建设的工作,能够快速、高效、精确地查处当地的违法建设现象,取得了较好的效果。但由于遥感影像相比于一般的图像具有较高的专业性,从中提取违法建设信息往往需要专业人员进行解析,将影响查处违法建设的速度。
[0004] 因此,对电企业来说,如何对变电站站容站貌、周边违建实施有效的检测技术,及早发现、处理、清除线底违章建筑是一个亟需解决的问题。

发明内容

[0005] 基于上述背景技术中所提到的现有技术中的不足之处,为此本发明提供了一种基于遥感图像技术的高压变电站全景态监测方法。
[0006] 本发明通过采用如下技术方案克服以上技术问题,具体为:一种基于遥感图像技术的高压变电站全景态监测方法,包括如下步骤:
步骤一,影像采集,利用卫星影像提取不同时期的变电站站容站貌影像、周边违建影像;其中,变电站站容站貌影像、周边违建影像包括自然地物和人造地物的影像;
步骤二,影像预处理,对采集的影像通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟进行正射纠正,采用影像处理工具进行影像的数据融合、统一调色,纠正原始影像产生的辐射畸变和几何畸变、拼接镶嵌、根据需求对拼接成果进行分幅裁切,获得符合入库条件的遥感影像;
步骤三,地物识别与提取,通过对相邻两采集时间所采集的影像对比,判断地物是否发生变化,对比不同时间采集的影像数据进行地物特征的比对,进行地物数据分析处理;地物特征变化包括地物特征的区域变化、类型的变化、分布状况的变化与变化量;
步骤四,核查验证,对步骤三中,确定地物特征发生变化的地区进行现场核查,采用典型抽样法核查,检验修正遥感资料的解译成果。
[0007] 作为本发明进一步的方案:所述步骤三中,地物特性包括空间分布特性、波谱反射与辐射特性、时相变化特性。
[0008] 作为本发明再进一步的方案:所述步骤三中,地物特征的比对包括以下部分:部分一,判断地物特征是否发生了变化;
部分二,标定变化发生的区域,将变化像元与未变化像元区分开来;
部分三,鉴别变化的性质,给出在每个变化像元上所发生变化的类型;
部分四,评估变化的时间和空间分布模式。
[0009] 作为本发明再进一步的方案:所述步骤三中,地物数据分析处理包括以下三个层次:像元级变化检测,直接在采集的原始图像上进行变化检测;
特征级变化检测,采用算法先从原始图像中提取特征信息,包括边缘、形状、轮廓、纹理等,然后对这些特征信息进行综合分析与变化检测;
目标级变化检测,检测特定对象,在图像理解和图像识别基础上进行的变化检测,基于目标模型进行高层分析。
[0010] 作为本发明再进一步的方案:所述步骤三中,地物数据分析处理通过检测变化、人工比对、空间分析对变电站站容站貌影像、周边违建影像进行监督。
[0011] 作为本发明再进一步的方案:所述步骤三中,相邻两采集时间所采集的影像对比包括对相邻不同时相影像变化图斑提取,具体是利用计算机自动提取,提取的方法包括目视解译法、图像差值法、波段替换法、假彩色合成法、光谱特征变异法、多方法提成法。
[0012] 作为本发明再进一步的方案:所述相邻不同时相影像变化图斑提取包括:根据每期遥感数据源和待检测目标的类型,选择适当的变化检测方法提取影像特征不一致的地物以获取新一期遥感监测变化图斑信息;
利用栅格转矢量功能将检测成果转成SHP格式,套合影像图幅接合表和影像分幅图进行后续的人工目视判读解译,并提交村级的遥感监测变化图斑成果。
[0013] 采用以上方法后,本发明相较于现有技术,具备以下优点:将基于遥感图像的变化检测技术引入到变电站站容站貌、周边违建监测,通过卫星或无人机影像进行违建监测,可以大幅减少巡视人员的工作量,将以往的每月派遣人员巡视改为影像发现违建后的核查式巡视,无需日常巡视,经济和社会效益显著,基于深度学习的遥感影像变化检测方法,提升检测技术的效果。附图说明
[0014] 图1为基于遥感图像技术的高压变电站全景态监测方法的工作流程图

具体实施方式

[0015] 为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以多种不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
[0016] 另外,本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
[0017] 请参阅图1,本发明实施例中,一种基于遥感图像技术的高压变电站全景态监测方法,包括如下步骤:步骤一,影像采集,利用卫星影像提取不同时期的变电站站容站貌影像、周边违建影像;其中,变电站站容站貌影像、周边违建影像包括自然地物和人造地物的影像;影像包括静态的图片图像和动态视频图像;
步骤二,影像预处理,对采集的影像通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟进行正射纠正,采用影像处理工具进行影像的数据融合、统一调色,纠正原始影像产生的辐射畸变和几何畸变、拼接镶嵌、根据需求对拼接成果进行分幅裁切,获得符合入库条件的遥感影像;
步骤三,地物识别与提取,通过对相邻两采集时间所采集的影像对比,判断地物是否发生变化,具体是,对比不同时间采集的影像数据进行地物特征的比对,进行地物数据分析处理;
地物特征变化包括地物特征的区域变化、类型的变化、分布状况的变化与变化量,即需要确定变化前后的地面类型、界限及变化趋势,能提供地物的空间分布及其变化的定性和定量信息;
步骤四,核查验证,对步骤三中,确定地物特征发生变化的地区进行现场核查,采用典型抽样法核查,检验修正遥感资料的解译成果,帮助遥感信息处理,提高遥感成果的精度
[0018] 在本发明的一个实施例中,所述步骤三中,地物特性包括空间分布特性、波谱反射与辐射特性、时相变化特性。遥感影像的变化检测在土地覆盖变化监测、环境变迁动态监测、自然灾害监测、违章建筑物查处、军事目标打击效果分析以及国土资源调查等方面拥有广泛的应用价值和商业价值。
[0019] 在本发明的另一个实施例中,所述步骤三中,地物特征的比对包括以下部分:部分一,判断地物特征是否发生了变化,即确定研究区域内地物是否发生了变化;
部分二,标定变化发生的区域,即确定在何处发生了变化,将变化像元与未变化像元区分开来;
部分三,鉴别变化的性质,给出在每个变化像元上所发生变化的类型,即确定变化前后该像元处的地物类型;
部分四,评估变化的时间和空间分布模式。
[0020] 在本发明的又一个实施例中,所述步骤三中,地物数据分析处理包括以下三个层次:像元级变化检测,直接在采集的原始图像上进行变化检测。尽管基于像元的变化检测有它一定的局限性,但由于它是基于最原始的图像数据,能更多地保留图像原有的真实感,提供其它变化检测层次所不能提供的细微信息,因而目前绝大多数的变化检测方法都是像元级变化检测;
特征级变化检测,采用算法先从原始图像中提取特征信息,包括边缘、形状、轮廓、纹理等,然后对这些特征信息进行综合分析与变化检测。由于特征级的变化检测对特征进行关联处理,把特征分类成有意义的组合,因而它对特征属性的判断具有更高的可信度和准确性。但它不是基于原始数据而是特征,所以在特征提取过程中不可避免地会出现信息的部分丢失,难以提供细微信息;
目标级变化检测,检测特定对象(比如道路、房屋等具有明确含义的目标),在图像理解和图像识别的基础上进行的变化检测,基于目标模型进行高层分析。
[0021] 像元级的变化检测保持了尽可能多的原始信息,具有特征级和目标级层次上所不具备的细节信息;特征级变化检测不仅考虑到空间形状的变化,而且还要考虑特征属性的变化;目标级的变化检测最大的优点是它接近用户的需求,检测的结果可直接应用。
[0022] 在本发明的又一个实施例中,所述地物数据分析处理通过检测变化、人工比对、空间分析对变电站站容站貌影像、周边违建影像进行监督。
[0023] 在本发明的又一个实施例中,所述步骤三中,相邻两采集时间所采集的影像对比包括对相邻不同时相影像变化图斑提取,具体是利用计算机自动提取,提取的方法包括目视解译法、图像差值法、波段替换法、假彩色合成法、光谱特征变异法、多方法提成法。
[0024] 在本发明的又一个实施例中,所述相邻不同时相影像变化图斑提取包括:根据每期遥感数据源和待检测目标的类型,选择适当的变化检测方法提取影像特征不一致的地物以获取新一期遥感监测变化图斑信息;
利用栅格转矢量功能将检测成果转成SHP格式,套合影像图幅接合表和影像分幅图进行后续的人工目视判读解译,并提交村级的遥感监测变化图斑成果。
[0025] 以上仅就本发明的最佳实施例作了说明,但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅限于以上实施例,其具体结构允许有变化。但凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。
[0026] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
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