[发明专利]一种融合兴趣点大数据的城市不透水面信息提取方法

权利要求书

1.一种融合兴趣点大数据的城市不透水面信息提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、预处理遥感影像，进行基于像元的软分类获取每个像元内不透水面所占的比例值，即不透水面比例图；

步骤2、设定放大尺度因子S，将步骤1获得的不透水面比例图中各像元划分为多个精细的亚像元，并进行超分辨率制图，依靠空间相关性原理，以中心像元及其邻域像元中不透水面的比例值，获取中心像元内各亚像元不透水面的空间相关性特征值；

步骤3、从网络地图爬取兴趣点大数据，统计每个像元和亚像元包含兴趣点的个数，并计算各亚像元兴趣点个数占所在像元兴趣点总数的百分比；

步骤4、对步骤2获取的亚像元不透水面的空间相关性特征值进行归一化，并与步骤3获取的亚像元兴趣点个数百分比进行融合，得到融合兴趣点大数据的亚像元不透水面隶属度G_j；

步骤5、根据步骤4中获得的各亚像元的不透水面隶属度G_j，在不透水面比例值的约束和兴趣点比例约束条件下，对各像元建立空间优化模型，进而确定其内部不透水面信息在亚像元尺度下的精细准确的最优空间分布，从而实现不透水面的精确提取；

所述亚像元不透水面的空间相关性特征值提取模型如公式(1)所示：

其中，q_j表示第j个亚像元不透水面的空间相关性特征值，q_pl(j),q_sl(j)分别表示第j个亚像元不透水面的像元和亚像元两种尺度的空间相关性特征值；ω是像元尺度空间相关性特征的权重；x_i表示第i个邻域像元的不透水面比例值；y_j∈{0,1}表示第j个亚像元不透水面的类别值，其中y_j＝1表示第j个亚像元属于不透水面类别，y_j＝0表示第j个亚像元属于其他透水面类别；d(j,i)是第j个亚像元与第i个邻域像元的距离；d(j,j′)表示第j亚像元与第j′亚像元的距离，m,M分别表示邻域像元与亚像元的个数；β是指数函数的参数；

所述亚像元的兴趣点百分比计算如公式(2)所示：

其中，p_j表示第j个亚像元兴趣点的比例；POI_j表示第j个亚像元兴趣点的个数；POI_i表示第i个像元兴趣点的总数；S表示放大因子；

所述融合兴趣点大数据的亚像元不透水面隶属度G_j如公式(3)所示：

其中，q′_j表示第j个亚像元不透水面的归一化空间相关性特征值；S表示放大因子；

所述优化模型如公式(4)和(5)所示：

最大化

约束条件

其中，z是目标函数，表示各亚像元所取类别的隶属度之和；表示第j个亚像元对应第c个类别的隶属度；表示第j个亚像元对应第c个类别的取值；表示第i个像元对应第c个类别的比例值；S表示放大因子；所述类别数量定义如下：c＝1对应不透水面类别，c＝2对应其他透水面信息类别；当c＝1,由公式(3)计算得来对应于不透水面类别的隶属度；当c＝2,为其他透水面类别，并由计算得来。

2.根据权利要求1所述的一种融合兴趣点大数据的城市不透水面信息提取方法，其特征在于：所述放大尺度因子S可设置为大于等于2的正整数。