[發明專利]一種城市熱島強度的量化方法、系統、存儲介質及設備

在審

• 申請號: 202011103617.8
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112183451A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 周志翔;向煬;汪小爽;滕明君;佃袁勇;徐永榮;王鵬程
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06N20/20
• 代理公司: 武漢謙源知識產權代理事務所(普通合伙) 42251
• 代理人: 王力

1.一種城市熱島強度的量化方法,其特征在于，包括如下步驟：

獲取目標區域的遙感影像信息，并對所述遙感影像信息進行預處理；

對預處理后的所述遙感影像信息進行反演計算，獲取地表溫度信息；

根據所述地表溫度信息對所述目標區域進行局部空間自相關分析；

根據局部空間自相關分析的結果計算局部空間的相對城市熱島強度；

根據所述相對城市熱島強度對局部空間進行ward最小方差聚類分析，并確定每一類局部空間的城市熱島強度等級。

2.根據權利要求1所述的城市熱島強度的量化方法,其特征在于，所述對所述地表溫度信息進行局部空間自相關分析具體包括如下步驟：

對所述目標區域進行劃分，得到多個網格，并計算每個網格對應區域的地表溫度信息的平均值；

根據所述地表溫度信息對每個所述網格對應的區域進行莫蘭指數顯著性檢驗，并確定所述網格對應區域的莫蘭指數是否顯著；

在所述網格對應區域的莫蘭指數顯著時確定所述網格對應區域的所述地表溫度信息的類型，并讀取類型與目標類型相匹配的地表溫度信息的平均值。

3.根據權利要求2所述的城市熱島強度的量化方法,其特征在于，所述根據所述地表溫度信息對每個所述網格對應的區域進行莫蘭指數顯著性檢驗，并確定所述網格對應區域的莫蘭指數是否顯著具體包括如下步驟：

根據所述地表溫度信息計算所述網格對應區域的莫蘭指數，具體計算公式如下：

其中，n為所述目標區域的網格個數，x_i為網格i的地表溫度，x_j為網格j的地表溫度，且i≠j，為目標區域所有網格對應的地表溫度平均值，w_ij為網格i、j的空間權重矩陣，當網格i和網格j有公共邊界時，w_ij＝1，否則，w_ij＝0，S為目標區域所有網格對應的地表溫度標準差，I_i為網格i對應區域的莫蘭指數；

根據所述莫蘭指數計算對應所述網格的莫蘭指數顯著性指數；

所述莫蘭指數顯著性指數計算公式如下：

其中，I_i為網格i對應區域的莫蘭指數，E(I)為目標區域所有網格對應的莫蘭指數的期望值，為目標區域所有網格對應的莫蘭指數的方差，Z(I_i)為網格i對應區域的莫蘭指數的顯著性指數；

當所述莫蘭指數的顯著性指數大于或等于預設閾值時,則所述網格對應區域的所述地表溫度信息顯著；否則,不顯著。

4.根據權利要求3所述的城市熱島強度的量化方法,其特征在于，所述確定所述地表溫度信息的類型的方法為：

在所述莫蘭指數大于預設莫蘭指數閾值且莫蘭指數的顯著性指數大于預設顯著性指數閾值時，確定所述地表溫度信息的類型為“高-高”類型；

在所述莫蘭指數大于預設莫蘭指數閾值且莫蘭指數的顯著性指數小于預設顯著性指數閾值時，確定所述地表溫度信息的類型為“低-低”類型；

在所述莫蘭指數小于預設莫蘭指數閾值且莫蘭指數的顯著性指數大于預設顯著性指數閾值時，確定所述地表溫度信息的類型為“高-低”類型；

在所述莫蘭指數小于預設莫蘭指數閾值且莫蘭指數的顯著性指數小于預設顯著性指數閾值時，確定所述地表溫度信息的類型為“低-高”類型；

其中，所述目標類型為“低-低”類型。

5.根據權利要求4所述的城市熱島強度的量化方法,其特征在于，所述根據局部空間自相關分析的結果計算局部空間的相對城市熱島強度的具體公式為：

其中，T_Ri為網格i對應區域的相對城市熱島強度，x_i為網格i對應區域的地表溫度，為網格i對應區域的地表溫度信息中類型為“低-低”類型的地表溫度信息的平均值。