[發(fā)明專利]基于夜光影像多特征的貧困率估算方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211266813.6
• 申請日: 2022-10-17
• 公開（公告）號: CN115690576A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李熙;邵子軒
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06V10/54;G06V10/766;G06V10/764;G06V10/77;G06V10/60;G06N20/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 鄭勤振

1.一種基于夜光影像多特征的貧困率估算方法，其特征在于，包括：

獲取研究年份及區(qū)域?qū)?yīng)的夜間燈光數(shù)據(jù)產(chǎn)品中的月合成數(shù)據(jù)與年合成數(shù)據(jù)、人口與健康調(diào)查數(shù)據(jù)以及LandScan人口數(shù)據(jù)；

從所述夜間燈光數(shù)據(jù)產(chǎn)品中的月合成數(shù)據(jù)與年合成數(shù)據(jù)中，提取出包括全角度、近星下點和側(cè)視點的多角度月合成夜間燈光數(shù)據(jù)和多角度年合成夜間燈光數(shù)據(jù)；

根據(jù)每個所述人口與健康調(diào)查數(shù)據(jù)的樣本所在的位置，提取其鄰域單元內(nèi)的多角度月合成夜間燈光數(shù)據(jù)統(tǒng)計特征：單元夜間燈光總量指數(shù)、單元平均夜間燈光強度指數(shù)和單元夜間燈光不穩(wěn)定性指數(shù)；

根據(jù)每個所述人口與健康調(diào)查數(shù)據(jù)的樣本所在的位置，提取其鄰域單元內(nèi)的多角度年合成夜間燈光數(shù)據(jù)紋理特征；

構(gòu)建覆蓋研究年份及區(qū)域的漁網(wǎng)單元；

對于每個所述漁網(wǎng)單元，將所述多角度月合成夜間燈光數(shù)據(jù)統(tǒng)計特征和的所述多角度年合成夜間燈光數(shù)據(jù)紋理特征組成的多維貧困特征，輸入到隨機森林回歸模型，所述隨機森林回歸模型輸出預(yù)測平均財富指數(shù)；

求和計算覆蓋所述研究年份及區(qū)域所有所述漁網(wǎng)單元的LandScan人口數(shù)據(jù)，將其作為所述研究年份及區(qū)域的總?cè)丝跀?shù)量sumPOP，求和計算所述研究年份及區(qū)域內(nèi)所述預(yù)測平均財富指數(shù)小于設(shè)定值的所述漁網(wǎng)單元的人口數(shù)據(jù)，將其作為所述研究年份及區(qū)域的貧困人口數(shù)量povertyPOP，研究年份及區(qū)域的貧困率即為povertyPOP/sumPOP。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于夜光影像多特征的貧困率估算方法，其特征在于，基于全球天然氣燃燒點位置數(shù)據(jù)構(gòu)建掩膜圖層去除所述多角度月合成夜間燈光數(shù)據(jù)和所述多角度年合成夜間燈光數(shù)據(jù)中的異常高值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于夜光影像多特征的貧困率估算方法，其特征在于，所述多角度年合成夜間燈光數(shù)據(jù)紋理特征包括：二階矩、對比度、相關(guān)性、熵和同質(zhì)性5種紋理信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于夜光影像多特征的貧困率估算方法，其特征在于，采用主成分分析的方法對所述多角度年合成夜間燈光數(shù)據(jù)紋理特征進(jìn)行特征降維。

5.一種基于夜光影像多特征的貧困率估算系統(tǒng)，其特征在于，包括：

數(shù)據(jù)獲取模塊，其被配置為獲取研究年份及區(qū)域?qū)?yīng)的夜間燈光數(shù)據(jù)產(chǎn)品中的月合成數(shù)據(jù)與年合成數(shù)據(jù)、人口與健康調(diào)查數(shù)據(jù)以及LandScan人口數(shù)據(jù)；

多角度夜間燈光數(shù)據(jù)提取模塊，其被配置為從所述夜間燈光數(shù)據(jù)產(chǎn)品中的月合成數(shù)據(jù)與年合成數(shù)據(jù)中，提取出包括全角度、近星下點和側(cè)視點的多角度月合成夜間燈光數(shù)據(jù)和多角度年合成夜間燈光數(shù)據(jù)；

夜間燈光數(shù)據(jù)統(tǒng)計特征提取模塊，其被配置為根據(jù)每個所述人口與健康調(diào)查數(shù)據(jù)的樣本所在的位置，提取其鄰域單元內(nèi)的多角度月合成夜間燈光數(shù)據(jù)統(tǒng)計特征：單元夜間燈光總量指數(shù)、單元平均夜間燈光強度指數(shù)和單元夜間燈光不穩(wěn)定性指數(shù)；

夜間燈光數(shù)據(jù)紋理特征提取模塊，其被配置為根據(jù)每個所述人口與健康調(diào)查數(shù)據(jù)的樣本所在的位置，提取其鄰域單元內(nèi)的多角度年合成夜間燈光數(shù)據(jù)紋理特征；

漁網(wǎng)單元構(gòu)建模塊，其被配置為構(gòu)建覆蓋研究年份及區(qū)域的漁網(wǎng)單元；

平均財富指數(shù)預(yù)測模塊，其被配置為對于每個所述漁網(wǎng)單元，將所述多角度月合成夜間燈光數(shù)據(jù)統(tǒng)計特征和的所述多角度年合成夜間燈光數(shù)據(jù)紋理特征組成的多維貧困特征，輸入到隨機森林回歸模型，所述隨機森林回歸模型輸出預(yù)測平均財富指數(shù)；以及

貧困率計算模塊，其被配置為求和計算覆蓋所述研究年份及區(qū)域所有所述漁網(wǎng)單元的LandScan人口數(shù)據(jù)，將其作為所述研究年份及區(qū)域的總?cè)丝跀?shù)量sumPOP，求和計算所述研究年份及區(qū)域內(nèi)所述預(yù)測平均財富指數(shù)小于設(shè)定值的所述漁網(wǎng)單元的人口數(shù)據(jù)，將其作為所述研究年份及區(qū)域的貧困人口數(shù)量povertyPOP，研究年份及區(qū)域的貧困率即為povertyPOP/sumPOP。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于夜光影像多特征的貧困率估算系統(tǒng)，其特征在于，基于全球天然氣燃燒點位置數(shù)據(jù)構(gòu)建掩膜圖層去除所述多角度月合成夜間燈光數(shù)據(jù)和所述多角度年合成夜間燈光數(shù)據(jù)中的異常高值。