[发明专利]基于多源数据的城镇用地空间信息识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于多源数据的城镇用地空间信息识别方法。

背景技术

准确获得城镇用地信息对于认识与理解城市演化过程，提高城市化进程中的土地利用效率，降低城市化过程中所遇到的风险具有非常重要的意义。同时，由于城市化对城市周边的生态环境产生影响，及时有效地获得城镇用地信息对于控制城市用地规模，保护有限的土地资源和生态环境也具有十分重要的意义。从1990年开始，中国国土资源部每年都发布一次中国内地范围内的城镇用地面积统计数据，该数据是反映中国内地各行政单元内城镇用地总量，但是该数据缺少城镇用地的空间信息即城镇区的空间栅格数据。大量的研究表明，利用卫星遥感影像数据通过数字图像处理的方法获取城镇用地空间信息是监测城市空间扩张的有效方法，但是目前还没有一种能够快速准确地获得所需城镇用地空间信息的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于多源数据的城镇用地空间信息识别方法，以快速准确地获得所需城镇用地空间信息。

为实现发明目的，本发明的基于多源数据的城镇用地空间信息识别方法的步骤如下：

(1)根据区域内归一化植被指数数据NDVI和夜间灯光数据OLS来构造居民定居指数HSH，HSI=(1-NDVI)+OLS(1-OLS)+NDVI+OLS*NDVI;]]>

(2)获取区域内设定区域的比步骤（1）所得居民定居指数数据对应图像的分辨率高的卫星遥感影像，并通过遥感图像解译判断居民点，为与步骤（1）所得的居民定居指数数据的分辨率相匹配进行重取样，得到居民点百分比数据；

(3)以居民点百分比数据为因变量，居民定居指数为自变量，进行拟合，建立回归模型；

(4)在全部区域内应用步骤（3）所建回归模型，以居民定居指数为自变量，通过模型反演得到全部区域的居民点百分比数据，并将该居民点百分比数据与夜间灯光数据相乘得到居民点数据；

(5)统计各居民点百分比数据对应的居民点百分比面积，并按照居民点数据数值从大到小来逐次累加对应的居民点百分比面积以使居民点百分比面积逼近城镇用地面积统计数据，直到找出居民点百分比面积与城镇用地面积之差最小时居民点百分比面积对应的居民点数据且作为阈值，并依据该阈值区分城镇与非城镇地区，从而得到城镇用地空间信息。

所述步骤（2）中遥感图像解译为目视解译或计算机解译。

所述步骤（5）中依据阈值区分城镇与非城镇地区是指区域内大于阈值的空间点连成的区域为城镇，小于阈值的空间点连成的区域为非城镇。

本发明的基于多源数据的城镇用地空间信息识别方法，首先通过反映居民定居信息的低分辨率卫星遥感影像：夜间灯光和植被指数，来构造居民定居指数；同时，利用部分区域高分辨率卫星遥感影像解译出城镇用地信息，得到准确的居民点百分比数据；在此两套数据的基础上，建立居民定居指数与居民点百分比数据的回归模型，利用易得的居民定居指数反演出全部区域居民点百分比数据，并根据居民点百分比数据和夜间灯光得到居民点数据；最后基于标准的城镇用地面积统计数据对居民点数据进行处理；该方法利用夜间灯光和植被指数等易得的低分辨率数据进行快速计算，且识别得到的城镇地区面积与标准的城镇用地面积统计数据误差很小，能够快速准确地得到城镇用地的空间信息。

附图说明

图1是城镇用地识别方法实施例的流程图；

图2是城镇用地识别方法实施例的阈值选择流程图；

图3是北京地区居民定居指数示意图；

图4是图3的局部区域居民定居指数示意图；

图5是图4所示局部区域准确的居民点百分比数据示意图；

图6是模型反演得到的居民点数据示意图；

图7是城镇区示意图。

具体实施方式