[發(fā)明專利]一種多時相多等級的城市溫度遙感數(shù)據(jù)分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110116160.2
• 申請日: 2021-01-27
• 公開（公告）號: CN112884793B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙宗澤;王成;程鋼;王雙亭;王宏濤
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號: G06T7/187
• 分類號: G06T7/187;G06T7/11;G06F17/18;G01K11/00
• 代理公司: 鄭州銀河專利代理有限公司 41158
• 代理人: 裴景陽

本發(fā)明公開了一種多時相多等級的城市溫度遙感數(shù)據(jù)分析方法，包括采集溫度遙感數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)初步分析，多等級連通性分析及屬性統(tǒng)計分析等四個步驟。本發(fā)明較傳統(tǒng)的城市溫度檢測分析方法，一方面有效實現(xiàn)了主要地物指數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系綜合分析，提高分析作業(yè)全面性和精度，另一方面克服傳統(tǒng)同類工作中存在的數(shù)據(jù)運算量大、計算過程規(guī)范性差及計算數(shù)據(jù)全面差的缺點，從而極大的提高了城市溫度遙感觀測數(shù)據(jù)分析作業(yè)的工作效率、質(zhì)量和精度，可廣泛應(yīng)用于各類城市規(guī)劃作業(yè)，為城市規(guī)劃工作提供準(zhǔn)確的工作參考數(shù)據(jù)及依據(jù)，提高城市規(guī)劃工作的工作效率、合理性，并降低城市規(guī)劃工作的勞動強度和成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于測繪及城市規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多時相多等級的城市溫度遙感數(shù)據(jù)分析方法。

背景技術(shù)

溫度作為城市環(huán)境的重要指標(biāo)之一，對城市環(huán)境變化起著至關(guān)重要的作用。通過遙感影像的熱紅外波段數(shù)據(jù)反演地表溫度，分析地表溫度的變化，探討地表溫度與地表類型的關(guān)系。當(dāng)前在地表溫度分析中，許多學(xué)者進行了多時相分析，討論了地表溫度與地表類型的關(guān)系。然而，學(xué)者們還沒有對溫度數(shù)據(jù)進行多等級的分析，無法對高溫區(qū)域進行單一的分析。

同時當(dāng)前在進行城市溫度分析作業(yè)時，往往忽視了對觀測區(qū)域中地表物的特性、溫度區(qū)域?qū)傩缘姆治觯瑥亩鴮?dǎo)致分析數(shù)據(jù)全面全面性差，從而導(dǎo)致對城市溫度分析作業(yè)的精度差，數(shù)據(jù)分析運算難度大且分析作業(yè)工作效率低下，難以有效滿足實際工作的需要。

因此，針對這一現(xiàn)狀，迫切需要開發(fā)一種全新的城市溫度遙感數(shù)據(jù)分析方法，以滿足實際工作的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種多時相多等級的城市溫度遙感數(shù)據(jù)分析方法，以解決背景技術(shù)存在的問題，本發(fā)明中通過采用進行多等級、多時相溫度區(qū)域?qū)傩宰兓治觯治龈邷貐^(qū)域?qū)傩缘淖兓Ｗ詈螅岢隽艘环N多等級、多時相的遙感溫度數(shù)據(jù)分析方法。

為實現(xiàn)以上技術(shù)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種多時相多等級的城市溫度遙感數(shù)據(jù)分析方法，包括以下步驟：

S1，采集溫度遙感數(shù)據(jù)，首先從相關(guān)數(shù)據(jù)庫中獲取待分析評測地區(qū)溫度衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)；

S2，數(shù)據(jù)初步分析，首先利用單通道和劈窗算法對S1進行分析計算，反演出待分析評測地區(qū)溫度數(shù)據(jù)，同時結(jié)合相關(guān)波段生成待分析評測地區(qū)地表建筑和植被對應(yīng)的屬性信息；

S3，多等級連通性分析，利用閾值疊加處理方法對S2步驟獲得的溫度數(shù)據(jù)進行連通分析，分析過程中以1℃為等級間隔，生成多個溫度等級上的二值影像，然后對生成的二值影像進行連通性分析，得到不同等級上的溫度連通區(qū)域；

S4，屬性統(tǒng)計分析，對S3步驟獲得的各連通區(qū)域的屬性信息進行統(tǒng)計分析，在分析過程中設(shè)為第j層第i個連通區(qū)域，為該區(qū)域的像素個數(shù)；Num_j是在第j個溫度等級下連通區(qū)域的數(shù)量；同時計算所有連通區(qū)域在各溫度等級下的溫度平均值、NDVI平均值和NDBI平均值，從而得到分析不同溫度等級下溫度和地物類型的指數(shù)變化，完成城市溫度遙感數(shù)據(jù)分析作業(yè)。

進一步的，所述S1步驟中，數(shù)據(jù)庫為地理空間數(shù)據(jù)庫，獲取的數(shù)據(jù)為Landsat陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)。

進一步的，所述S2步驟中，待分析評測地區(qū)地表地物對應(yīng)的屬性信息包括植被指數(shù)和建筑物指數(shù)，其中：

植被指數(shù)需要利用紅光和近紅外波段，通過以下波段運算獲取：

D_NIR為近紅外波段波譜值，D_R為紅光波段波譜值；

建筑物指數(shù)需要利用短波紅外波段和近紅外波段，通過波段運算進行獲取：