基于多源遥感数据的城市建成区提取方法研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jimgui19810917
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
二十一世纪以后,我国高速的城镇化建设导致了大规模的土地利用覆盖变化,城市建成区的快速扩张是这种变化的表现之一。城市建成区范围能反映城市的综合经济实力和城镇化水平,对于城市建设、管理和研究具有重大的指导意义。城市建成区信息的获取需要可靠的数据支持,传统的信息获取方式已经不能满足实时监测城市建成区变化的需求,遥感区别于以往的常规方法,能够快速、高效、准确的获取城市建成区的信息,遥感已经成为研究城市建成区提取和动态监测的重要手段。本文以中原经济区为研究对象,基于多源遥感数据开展了中原经济区的建成区提取工作,论文的主要研究工作和成果如下:  1、针对DMSP/OLS稳定夜间灯光数据,首先对其不同阈值分割结果和高分一号PMS相机多光谱数据人机交互解译结果做相关性分析,依据相关性确定提取阈值,发现灯光数据的溢出效应以及不同城市的发展水平不同造成不同城市的提取阈值不同,然后利用NDVI数据对夜间灯光数据进行修正,并确定合理的提取阈值。最后提出依据城市规模划分标准设定多级阈值的方法,一定程度上消除了灯光数据的溢出效应和不同城市的发展水平不同造成不同城市的提取阈值不同的问题,提取的平均精度达到了73.45%。  2、针对MODIS陆地标准数据产品MOD09A1,利用前人构建的NDBIMODIS和MNDBIMODIS指数进行了建成区的提取工作,发现NDBIMODIS指数的提取结果中包含大量裸地裸岩信息,MNDBIMODIS指数采用夜间灯光数据对NDBIMODIS方法进行了改进,但确定阈值的方法有待商榷,本文提出了一种基于协方差传播律的阈值确定方法,提取的平均精度为68.32%。  3、针对TM数据,利用前人提出的NDBI指数、三指数法进行建成区提取实验,针对上述两种方法出现的错分和漏分情况严重的问题,本章利用稳定的夜间灯光数据对NDBI指数法进行了改进,然后基于协方差传播律计算出其合理的提取阈值,最后选择本文提出的改进方法进行了整个中原经济区的TM数据建成区提取,该方法有效的去除了农村居民点和绝大部分裸土裸岩信息,平均精度达到了81.18%。  4、针对Landsat-8卫星的OLI数据,本文选择郑州市为研究区,开展了建成区信息提取方法研究,分析了不同的地物类型在OLI数据下的光谱特性。本文基于波谱分析,利用OLI数据的2、3、4波段构建了一个新的提取指数BBI0LI,精度评价结果表明该指数提取效果较好。  5、利用支持向量分类方法和面向对象的分类方法(多尺度分割)对高分一号WFV相机多光谱数据和PMS相机多光谱数据进行了建成区的提取研究。针对WFV数据,利用SVM方法提取建成区,发现其提取结果依然包含道路裸地等信息;选择面向对象的分类方法,对WFV相机和PMS相机数据进行多尺度分割,选择最优的分割尺度参数,并基于NPP/VIIRS夜间灯光数据以及MODIS传感器的归一化植被指数产品构建分类特征,依据分类特征实现建成区的提取并进行了精度评价。  6、基于多源遥感数据,采用不同的建成区提取方法对研究区进行了系统的城市建成区提取研究。对不同尺度遥感数据建成区提取方法做了对比分析,基于对比分析得出结论:低分辨率遥感数据在提取大城市建成区的时候,也可以达到较高的精度;中高分辨率遥感数据在提取中等城市、小城市和县城的建成区时,平均精度要优于低分辨率遥感数据;城市建成区提取的平均精度是随着遥感影像分辨率的增加而增加的,低分辨率遥感数据增加的程度要大于中高分辨率遥感数据。
其他文献
该文期望在全面系统的归纳和整理有关区域经济发展的理论和方法、前人所做的工作和建国来中国所采用的区域发展战略的基础上,能在以下方面有所创新:1.运用最新的数据,同时也
该文利用1982到2000年的NOAA/NASA-AVHRR的NDVI数据,研究中国内蒙古典型草原区植物生长季节及其对气候变化的响应.鉴于原始数据的缺失,发展了一种算法,重建了完整的NDVI序列,
矿物定量信息的获取,具有重要的经济和科学价值,对人类文明的延续和长远发展意义重大。高光谱遥感在矿物定量反演中具有无可取代的优势和巨大潜力,但在实际生产中还没有发挥其应
众所周知,石油、煤等不完全燃烧可以产生很多致癌物.在中国,多环芳烃类化合物(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,简称PAHs)是最重要的环境污染物.PAHs分布很广,空气、土壤、
旅游业是本世纪的朝阳产业.近年来,"旅游扶贫"、"旅游兴县"、"旅游富民"成为经济学界的热点,也是经济欠发达地区快速发展经济的新思路.与中心旅游城市相比,欠发达地区在旅游
铁路和物流两个行业的信息化在理论和实践上都已经做了许多工作,但是对铁路物流运输的全程监控和分析而言,还处在应用的起步阶段.由于铁路物流运输的时空特性,适合于用地理信
径流是流域水文循环的重要组成部分,而水文情势的变化或直接或间接的影响着生态系统的结构和功能。在气候变化和人类活动的双重影响下,洞庭湖流域的水文状况发生了改变,导致生态
兴隆山地区位于黄土高原的中西部,兴隆山自然保护区是黄土高原上目前仅存的几个森林岛之一,具有重要的科学研究意义.同时,其生态环境问题也非常突出.因此,进行整体的景观格局
该文重点分析了近几十年,在不同的历史时期,中国水库移民区重建模式存在的一系列问题,以及积累的经验与教训.文章选取刘家峡、盐锅峡、八盘峡三座水库的移民区重建工程,作为
该研究利用阿尼玛卿山地祁连圆柏和青海云杉的树轮宽度进行海拔梯度上的气候因子记录研究,旨在探讨不同海拔影响树木生长的限制因子及不同海拔树木生长对全球变化的响应,该项