[發明專利]城市制圖方法及裝置

在審

• 申請號: 201611228846.6
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106650673A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 張清凌;王志盼;錢靜;陳凱
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T11/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所44237
• 代理人: 陽開亮

技術領域

本發明涉及遙感應用技術領域，尤其涉及一種城市制圖方法及裝置。

背景技術

城市，由于人口與資源的集中，成為研究全球氣候變化與人類活動的研究重點。盡管城市占地面積僅為2％，但是其卻占據了50％的人口，產生了90％的GDP，排放了70％的溫室氣體，為了更好地監測城市發展對人類的影響，因此研究大尺度范圍與高精度的監測水平，成為了一個熱點探索問題。

由于遙感影像的覆蓋范圍廣，因此成為了監測城市發展的重要數據來源，低空間分辨率遙感影像能夠覆蓋較大區域，但是由于其空間分辨率低，而無法展示出城市的細節部分。目前基于遙感影像的城市化研究主要有以下幾個有待加強的地方：城市的定義不明確，遙感影像的空間分辨率過低，現有算法效果不足。

Landsat遙感影像由于其具有更高的空間分辨率(30m)，因此成為了研究城市化的重點數據源，但Landsat遙感影像僅僅使用光學影像，難以改善同譜異物、同物異譜現象，如裸地與建筑物，陰影與水體等問題，相關研究者提出了基于生物量成分指數、多源歸一化不透水指數等指數進行處理的處理方法。但基于生物量成分指數進行處理的處理方法中，在預處理階段需要對水體進行掩膜，預處理步驟較多，操作復雜，嚴重影響計算效率。基于多源歸一化不透水指數進行處理的處理方法中，其存在夜間影像覆蓋范圍較小，且利用地表溫度誤差較大等缺點，導致構建的城市地圖區域精度低，無法展示城市細節部分。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的缺陷，提供一種城市制圖方法及裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種城市制圖方法，包括如下步驟：

接收用戶輸入的目標城市的遙感影像，獲取遙感影像數據；

基于所述遙感影像數據，獲取所述遙感影像的目標植被指數；

接收用戶輸入的所述目標城市的原始燈光數據；

對所述原始燈光數據進行歸一化和重采樣處理，獲取目標燈光數據；

基于所述目標植被指數和所述目標燈光數據，獲取城市指數；

基于所述城市指數進行制圖，獲取所述目標城市的城市效果圖。

優選地，所述遙感影像數據包括近紅外波段和紅光波段；

所述基于所述遙感影像數據，獲取所述遙感影像的目標植被指數，包括：采用植被指數計算公式對所述遙感影像數據進行處理，獲取所述遙感影像的目標植被指數；

其中，所述植被指數計算公式包括NDVI＝(NIR-R)/(NIR+R)；NDVI為目標植被指數，NIR為近紅外波段，R為紅光波段。

優選地，所述基于所述遙感影像數據，獲取所述遙感影像的目標植被指數，之后還包括：

利用所述目標城市的至少三個遙感影像中同一像元的目標植被指數，構建所述像元的目標植被指數序列；

采用預設合成規則對每一所述像元的目標植被指數序列進行合成，獲取所述像元的合成植被指數；

基于每一所述像元的合成植被指數，更新所述遙感影像的目標植被指數；

其中，所述預設合成規則包括：獲取所述像元的目標植被指數序列的最大值和最小值；若所述最大值大于第一閾值，則將所述最大值作為所述像元的合成植被指數；若所述最小值小于第二閾值，則將所述最小值作為所述像元的合成植被指數；若所述最大值不大于和/或所述最小值不大于所述第二閾值，則將所述目標植被指數序列的中值作為所述像元的合成植被指數。

優選地，所述對所述原始燈光數據進行歸一化和重采樣處理，獲取目標燈光數據，包括：

采用線性歸一化公式對所述原始燈光數據進行歸一化處理，獲取歸一化燈光數據；

采用最鄰近分配法對所述歸一化燈光數據進行重采樣，以獲取與所述遙感影像具有相同空間分辨率的目標燈光數據；

其中，所述線性歸一化公式包括NTL'＝(RNTL-Min)/(Max-Min)，其中，NTL'為歸一化燈光數據，RNTL為原始燈光數據，Max和Min分別為原始燈光數據的最大值和最小值。

優選地，所述基于所述目標植被指數和所述目標燈光數據，獲取城市指數，包括：

采用城市指數構建公式對所述目標植被指數和所述目標燈光數據進行處理，以獲取所述城市指數；

其中，所述城市指數構建公式包括：NDUI＝(NTL-NDVI)/(NTL+NDVI)；NDUI為城市指數，NTL為目標燈光數據，NDVI為目標植被指數。

本發明還提供一種城市制圖裝置，包括：