【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于影像解译、人机协同和考古，尤其涉及一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法。
技术介绍
1、考古遗址的调查和发现是考古学中的重要组成部分。传统考古调查方法是在已有文献资料或遗迹遗存的前提下，结合地形学观察与实地勘探进行的。这些方法具有一定的局限性，如：古代文献资料对于新石器、旧石器甚至更早时期的史前遗址没有记录；许多遗迹遗存深埋地下没有明显露出，从而无法观察；实地勘探工作量大且效率低等。
2、虽然传统方法费时费力，但是也为考古学家提供了寻找潜在遗址和遗迹的基本方向。随着时代发展，通过多学科交叉进行考古研究的方法被逐渐提出，遥感考古就是一种行之有效的方法。借助卫星、飞机、无人机等，在高空中运用摄影机、扫描仪、雷达等成像设备，可以获取不同时间点的遥感影像。考古工作者可以下载或者购买这些遥感影像并用于考古研究。考古领域常用的是借助遥感影像，根据遗址范围内地表的现状和光谱成像规律之间的相互关系，对影像的色调、纹理、图案及其时空分布进行研究，判定遗迹的位置、分布、形状等特征，进而进行遗址探查、考古测量、古地貌和古遗址复原等工作。
3、历史遥感影像指的是拍摄于过去的遥感影像。目前可获取的覆盖国内大范围的历史遥感影像多拍摄于六七十年代，浙江地区可获取的全覆盖或者局部覆盖的历史遥感影像涵盖了上世纪40年代初至本世纪初，如今已成为遥感考古主要的数据源之一。大规模的城市建设导致地形地貌发生了巨大变化，许多遗址被破坏或者掩埋。历史遥感影像可以提供这些区域被破坏或者改变之前的地形地貌影像，帮助减少现代人类活动
4、地形数据包括但不限于地形线划图、数字高程模型、三维立体模型等。这些地形数据以不同形式体现一个地区的地势起伏。线划图以等高线以及高程点注记描述地形，数字高程模型通过离散的高程数据点或像元描述地形，三维立体模型按人造立体效应的原理，利用从摄影基线两端摄取的具有重叠影像的一对像片形成具有立体效果的模型。在考古学中,遗址的地形数据为研究提供重要的基础资料，在高程数据的基础上可以进行地形分析，比如判断地势高低，确定水流方向等，并结合其它特征勾绘出地物要素。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术具体采用如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法，包括以下步骤：
4、s1.在解译前，对获取到的历史遥感影像进行预处理，得到便于解译的处理影像；
5、s2.根据地物特征判别处理影像中包含的地物类型，所述地物类型包含山体以及水体；
6、s3.将山区向平原过渡的地带作为调查区域，遍历查找调查区域的两个山体谷口处是否满足通过长条状区域连接、长条状区域是否满足包含连续的条状地物或者多块分散的条状地物、长条状区域的长度方向是否满足和水流流向垂直或近似垂直、条状地物的长宽比以及长度是否满足分别对应落在古水坝的实际长宽比统计区间以及古水坝的实际长度分布区间内：若同时满足，则从满足解译要素特征以及与水流流向垂直或近似垂直的长条状区域中解译出存在水坝遗址的疑似位置，得到历史遥感影像的初步识别结果；
7、s4.利用地形数据重新确定调查区域中的水流方向，重新遍历查找调查区域的两侧山体谷口处是否满足通过长条状区域连接、长条状区域是否满足包含连续的条状地物或者多块分散的条状地物、长条状区域的长度方向是否满足和水流流向垂直或近似垂直、条状地物的长宽比以及长度是否满足分别对应落在古水坝的实际长宽比统计区间以及古水坝的实际长度分布区间内、以及条状地物的高度是否满足高于水体10米且低于两侧山体：若同时满足，则重新从满足解译要素特征以及与水流流向垂直或近似垂直的长条状区域中解译出存在水坝遗址的疑似位置，得到地形数据的初步识别结果；
8、s5.将历史遥感影像的初步识别结果和地形数据的初步识别结果进行融合，得到最终识别结果，用于实地调查和勘探。
9、在上述方案基础上，各步骤可以采用如下优选的具体方式实现。
10、作为优选，步骤s1中，所述预处理包括对历史遥感影像调色、配准以及对分块的历史遥感影像进行拼接。
11、作为优选，步骤s2中，山体的特征为：带有叶脉形或者爪子形的黑色凸起块状，凸起块状的背阴面亮度低于向阳面亮度。
12、作为优选，步骤s2中，水体的特征为：形状不规则的黑色凹陷块状。
13、作为优选，步骤s3中，所述解译要素特征包括处理影像中地物的大小、形状、阴影、颜色、纹理、图案、位置及周围环境。
14、作为优选，步骤s3中，在判断条状地物的长度是否落在古水坝的实际长度分布区间内时，需根据处理影像的比例尺将古水坝的实际长度分布区间转换为处理影像上像素长度分布区间，再判断处理影像上条状地物的长度是否落在处理影像上像素长度分布区间内。
15、作为优选，步骤s3中，所述古水坝的实际长度分布区间为50-150m。
16、作为优选，步骤s3中，当比例尺采用1:5000时，所述处理影像上像素长度分布区间为1-3cm。
17、作为优选，步骤s3中，所述古水坝的实际长宽比统计区间为3-5。
18、作为优选，采用目视解译法从满足解译要素特征以及与水流流向垂直或近似垂直的长条状区域中解译出存在水坝遗址的疑似位置。
19、作为优选，步骤s4中，当地形数据为数字高程模型时，以不同颜色表示不同高程值，根据数字高程模型表现出的高程差异判断地势高低，重新确定调查区域的水流方向。
20、作为优选，步骤s4中，当地形数据为三维立体模型时，先获取两张从不同视角拍摄的同一位置处的历史遥感影像，并进行地理配准，将配准后的两张历史遥感影像以不同的颜色印制在同一幅画面中，得到红蓝立体影像，通过红蓝眼镜观察红蓝立体影像，采用目视解译法从满足解译要素特征以及与水流流向垂直或近似垂直的长条状区域中解译出存在水坝遗址的疑似位置。
21、作为优选，步骤s5中，将历史遥感影像的初步识别结果和地形数据的初步识别结果进行融合时，需根据历史遥感影像的拍摄年代将最终识别结果中属于近现代修建的水坝剔除。
22、本专利技术相对于现有技术而言，具有以下有益效果：
23、1.本专利技术提出的寻找古水坝的方法为当前考古研究、寻找古水坝遗址提供了一种新的思路与方法；
24、2.本专利技术通过使用遥感影像目视解译以及结合高程数据分析研究区的高程，可以进一步确定水坝位置，缩小实际勘探范围，节约人力物力；
25、3.本专利技术利用历史遥感影像和高程数据可以在极大程度上加快寻找古水坝的工作效率，并提高准确率；
26、4.本专利技术利用可获取到本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法，其特征在于，步骤S1中，所述预处理包括对历史遥感影像调色、配准以及对分块的历史遥感影像进行拼接。
3.如权利要求1所述的一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法，其特征在于，步骤S2中，山体的特征为：带有叶脉形或者爪子形的黑色凸起块状，凸起块状的背阴面亮度低于向阳面亮度；水体的特征为：形状不规则的黑色凹陷块状。
4.如权利要求1所述的一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法，其特征在于，步骤S3中，所述解译要素特征包括处理影像中地物的大小、形状、阴影、颜色、纹理、图案、位置及周围环境。
5.如权利要求1所述的一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法，其特征在于，步骤S3中，在判断条状地物的长度是否落在古水坝的实际长度分布区间内时，需根据处理影像的比例尺将古水坝的实际长度分布区间转换为处理影像上像素长度分布区间，再判断处理影像上条状地物的长度是否落在处理影像上像素长度分
6.如权利要求5所述的一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法，其特征在于，步骤S3中，所述古水坝的实际长度分布区间为50-150m，所述古水坝的实际长宽比统计区间为3-5。
7.如权利要求6所述的一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法，其特征在于，步骤S3中，当比例尺采用1:5000时，所述处理影像上像素长度分布区间为1-3cm。
8.如权利要求1所述的一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法，其特征在于，步骤S4中，当地形数据为数字高程模型时，以不同颜色表示不同高程值，根据数字高程模型表现出的高程差异判断地势高低，重新确定调查区域的水流方向。
9.如权利要求1所述的一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法，其特征在于，步骤S4中，当地形数据为三维立体模型时，先获取两张从不同视角拍摄的同一位置处的历史遥感影像，并进行地理配准，将配准后的两张历史遥感影像以不同的颜色印制在同一幅画面中，得到红蓝立体影像，通过红蓝眼镜观察红蓝立体影像，采用目视解译法从满足解译要素特征以及与水流流向垂直或近似垂直的长条状区域中解译出存在水坝遗址的疑似位置。
10.如权利要求1所述的一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法，其特征在于，步骤S5中，将历史遥感影像的初步识别结果和地形数据的初步识别结果进行融合时，需根据历史遥感影像的拍摄年代将最终识别结果中属于近现代修建的水坝剔除。
...【技术特征摘要】
1.一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法，其特征在于，步骤s1中，所述预处理包括对历史遥感影像调色、配准以及对分块的历史遥感影像进行拼接。
3.如权利要求1所述的一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法，其特征在于，步骤s2中，山体的特征为：带有叶脉形或者爪子形的黑色凸起块状，凸起块状的背阴面亮度低于向阳面亮度；水体的特征为：形状不规则的黑色凹陷块状。
4.如权利要求1所述的一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法，其特征在于，步骤s3中，所述解译要素特征包括处理影像中地物的大小、形状、阴影、颜色、纹理、图案、位置及周围环境。
5.如权利要求1所述的一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法，其特征在于，步骤s3中，在判断条状地物的长度是否落在古水坝的实际长度分布区间内时，需根据处理影像的比例尺将古水坝的实际长度分布区间转换为处理影像上像素长度分布区间，再判断处理影像上条状地物的长度是否落在处理影像上像素长度分布区间内。
6.如权利要求5所述的一种利用历史遥感影像和地形数据寻找古水坝的方法，其特征在于，步骤s3中，所述古水坝的实际长度分布...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宁远，张依欣，张涛，张鑫，袁俊平，赵晓豹，王奕然，董少春，范畴，赵容舟，高海彦，黄亦佳，曹欣文，高玉峰，
申请(专利权)人：浙江省文物考古研究所，
类型：发明
国别省市：
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