[發明專利]一種利用POI數據進行地表覆蓋分類的方法及系統

有效

• 申請號: 201710112356.8
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106919680B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 邢漢發;侯東陽;孟媛;曹芳潔;徐海濱;宋頡;樊凱旋
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: G06F16/35
• 分類號: G06F16/35;G06K9/62;G06F17/27
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

本發明公開了一種利用POI數據進行地表覆蓋分類的方法及系統；獲取POI數據集，將POI數據集作為地表覆蓋分類數據；利用獲取的POI數據集構建文檔，將文檔輸入潛在狄利克雷LDA主題模型，進行POI文本主題計算；輸出文檔中主題Z的分布概率Θ和每個主題中POI文本詞語W的分布概率φ；基于POI文本主題的地表覆蓋分類，應用支持向量機SVM算法，構建地表覆蓋分類模型；將文檔中主題Z的分布概率Θ輸入到構建的地表覆蓋分類模型中，得到地表覆蓋分類結果；基于所得地表覆蓋分類結果，以隨機抽樣的方式從基于遙感影像的地表覆蓋分類數據抽取采樣點作為參考數據，利用混淆矩陣，對基于POI的地表覆蓋分類結果進行精度驗證。

技術領域

本發明屬于地表覆蓋分類技術領域，尤其涉及一種利用POI數據進行地表覆蓋分類的方法及系統。

背景技術

地表覆蓋及變化數據是環境變化研究、地理國情監測和可持續發展規劃等的重要科學數據，其分類與制圖一直是國內外研究的熱點。目前主要采用遙感影像分類制圖方式，其是由專業人員通過分析遙感影像中的光譜和紋理信息，結合專家先驗知識和各種參考資料，提取地表覆蓋類型和分布信息。該方法受遙感影像獲取和分類技術的影響，具有生產周期長，成本高，自動化程度低等不足，導致其難以滿足地表覆蓋產品快速制圖的需求。為減少制圖成本，滿足用戶對地表覆蓋產品日益變化的應用需求，需要發展一種新的地表覆蓋分類方法。

近年來，隨著地理時空大數據的應用與發展，很多學者已經在嘗試將帶地理標簽的圖片、軌跡、興趣點(Point of Interest，POI)等眾源數據應用于地表覆蓋和土地利用的分類。“Antoniou,Vyron,et al.Investigating the feasibility of geo-taggedphotographs as sources of land cover input data.ISPRS International Journalof Geo-Information 5.5(2016):64.”分析論述了Panoramio、Flickr、Geograph三種圖片數據源應用于地表覆蓋分類中的可行性；“See,Linda,et al.Building a hybrid landcover map with crowdsourcing and geographically weighted regression.ISPRSJournal of Photogrammetry and Remote Sensing 103(2015):48-56.”應用Geo-Wiki中的地理標記信息，通過志愿者對其所在地區的地表覆蓋類型進行人工判斷，實現中等分辨率地表覆蓋的分類與制圖；“魯國珍,常曉猛,李清泉,等.基于人類時空活動的城市土地利用分類研究[J].地球信息科學學報,2015,17(12):1497-1505.”通過分析QQ用戶的時空軌跡，構建人類時空活動指數，建立人類活動與土地利用分類的關系；“Hu,Tengyun,et al.Mapping urban land use by using Landsat images and open social data.RemoteSensing 8.2(2016):151.”依據POI數據的空間分布，采用核密度估計算法，進行商業、住宅等城市區域的劃分。

上述研究所應用到的圖片數據需要人工解譯，耗時耗力，而POI和軌跡數據的空間分布也無法直接反映地表覆蓋類型。而且，他們都忽略了這些數據中的文本信息與地表覆蓋分類語義的關聯，諸如POI文本中“餐館”、“高爾夫球場”、“海濱浴場”，分別對應了地表覆蓋中的人造地表、草地和水體。因此，本發明提出了一種純粹利用POI文本語義的地表覆蓋分類方法。

發明內容

本發明提供了一種利用POI數據進行地表覆蓋分類的方法及系統，由于POI數據中的文本信息與地表覆蓋分類語義具有一定的關聯，諸如POI文本中“餐館”、“高爾夫球場”、“海濱浴場”，分別對應了地表覆蓋中的人造地表、草地和水體，故可作為地表覆蓋的分類數據。然而，不同POI數據間沒有統一的分類標準，且某些POI類型諸如“未知分類”、“旅游景點”和“娛樂場所”等無法直接用于地表覆蓋類型的判斷。