[發(fā)明專利]城區(qū)地面不透水性程度分析制圖方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810227005.2
• 申請日: 2008-11-18
• 公開（公告）號: CN101403796A
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚衢霖;魏慶朝;楊松林;胡吉平;師紅云;王斌
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所
• 代理人: 毛燕生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種城區(qū)地面不透水性程度分析制圖方法，屬于城市發(fā)展規(guī)劃、城區(qū)測繪制圖和城市遙感技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

眾所周知城區(qū)地面不透水性程度分析制圖對于了解城區(qū)發(fā)展的狀況、制訂城區(qū)未來規(guī)劃、評價(jià)城區(qū)環(huán)境質(zhì)量及居住適宜性極其重要。當(dāng)前，城區(qū)地面不透水性程度制圖采用兩種方法。一種是遙感目視解譯制圖方法，該方法首先要確定所分析城區(qū)范圍，然后在城區(qū)內(nèi)分類勾繪各種城市不透水性地面，如路面，建筑物，停車場等等，以及透水性地面，如草地、林地、水體等等。然后再根據(jù)像素空間分辨率及勾繪的不透水性地面所占總面積，按不同城區(qū)地塊給出地面不透水性程度分析報(bào)告。該方法主要是以人工目視解譯為主，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成本高，效率低。另一種是基于像素的遙感影像分類方法，由于城區(qū)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同物異譜、異物同譜、相互遮擋和陰影影響，加之基于像素分類的方法普遍存在的“椒鹽”效應(yīng)不利影響，該種方法實(shí)際應(yīng)用很少。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種利用遙感影像的城區(qū)地面不透水性程度分析制圖方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明所涉及的城區(qū)地面不透水性程度分析制圖方法，包括如下步驟：

步驟一，對選擇好的城區(qū)多光譜遙感影像進(jìn)行第一次分割，對生成的影像對象層進(jìn)行面向?qū)ο蟮姆诸悾缓笤僭诜诸惖膶由蠄?zhí)行基于分類的融合，從而獲得城區(qū)與非城區(qū)分布范圍的影像對象層；

步驟二，對城區(qū)多光譜遙感影像進(jìn)行第二次分割，獲得可以表示城區(qū)完全不透水性地面獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元的影像對象層，也對生成的影像對象層進(jìn)行面向?qū)ο蟮姆诸悾?/p>

步驟三，對城區(qū)多光譜遙感影像進(jìn)行第三次分割，獲得可以表示城區(qū)不同地塊的影像對象層，結(jié)合第一次和第二次影像分割對象層分類的特征信息，對第三次生成的可以表示城區(qū)不同地塊的影像對象層進(jìn)行面向?qū)ο蟮姆诸悾殉菂^(qū)地塊按不透水性程度的大小進(jìn)行分類；

步驟四，輸出對第三次分割的影像對象層分類后的結(jié)果圖，即獲得城區(qū)地塊按不透水性程度大小分類的結(jié)果圖。

在上述的城區(qū)地面不透水性程度分析制圖方法中，在所述步驟一、所述步驟二和所述步驟三中，采用同一種可變尺度參數(shù)的面向?qū)ο蟮挠跋穹指钏惴ǎ匀N不同的尺度生成三層影像對象層，即城區(qū)與非城區(qū)分布范圍的影像對象層、表示城區(qū)完全不透水性地面獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元的影像對象層、表示城區(qū)不同地塊的影像對象層。其中優(yōu)選，第一次分割所使用的分割尺寸＞第三次分割所使用的分割尺寸＞第二次分割所使用的尺寸。

此外，所述可變尺度參數(shù)的面向?qū)ο笥跋穹指钏惴▋?yōu)選包括易康遙感影像分析軟件中采用的多分辨率分割算法、以及均值漂移分割算法。

在上述的城區(qū)地面不透水性程度分析制圖方法中，在所述步驟三中，對所述第三次分割而生成的所述表示城區(qū)不同地塊的影像對象層進(jìn)行所述面向?qū)ο蟮姆诸悤r(shí)，采用面向?qū)ο蟮哪：诸惼鬟M(jìn)行分類，該面向?qū)ο蟮哪：诸惼魉玫奶卣靼说谝淮魏偷诙斡跋穹指顚ο髮臃诸惖奶卣餍畔ⅰ?/p>

在上述的城區(qū)地面不透水性程度分析制圖方法中，在所述步驟一中，所述第一次分割是基于像元的光譜特征(光譜類似性)進(jìn)行非監(jiān)督分類的過程，并基于非監(jiān)督分類再進(jìn)行類合并，即所述融合。

此外，在上述的城區(qū)地面不透水性程度分析制圖方法中，所述多光譜遙感影像的分辨率是1～30m范圍的像元地面分辨率，所述多光譜遙感影像的多光譜波段應(yīng)最少具有紅、綠、藍(lán)、近紅外四個波段的數(shù)據(jù)。

在上述的城區(qū)地面不透水性程度分析制圖方法的所述步驟四中，所述不透水性程度的大小包括0％、1-25％、26-50％、51-75％、76-99％、100％。

本發(fā)明可以從遙感影像上分類提取出城區(qū)并計(jì)算機(jī)分類劃分不透水性地面和透水性地面，然后依據(jù)遙感影像像元地面分辨率，計(jì)算完全不透水性地面類別和所在城市地塊的面積，獲得不同城區(qū)地塊地面的不透水性程度，最后獲得整個城區(qū)的不透水性程度分析圖。本發(fā)明的利用遙感影像進(jìn)行城區(qū)地面不透水性程度分析制圖方法與當(dāng)前應(yīng)用的遙感目視解譯人工制圖方法相比，用計(jì)算機(jī)自動提取代替人工視覺數(shù)字化提取，節(jié)省了大量的人力、物力和財(cái)力，效率明顯提高，而且可以保證分析制圖的精度。

本發(fā)明的城區(qū)地面不透水性程度分析制圖方法具有技術(shù)流程簡單，速度快，效率高等優(yōu)點(diǎn)，完全可以替代當(dāng)前正在應(yīng)用的常用測算方法。因此，具有實(shí)用性，存在較大的推廣應(yīng)用商業(yè)價(jià)值。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)用計(jì)算機(jī)提取出城區(qū)并自動分類劃分不透水性地面和透水性地面，計(jì)算出城區(qū)不同地塊地面的不透水性程度，最后獲得整個城區(qū)的不透水性程度分析圖；