[发明专利]一种城市热岛范围的提取方法及装置

说明书

本发明公开了一种城市热岛范围的提取方法及装置，所述方法包括：获取研究城市对应的热红外影像，并采用单窗算法对所述热红外影像进行地表温度反演，得到地表温度并生成地表温度影像；根据所述地表温度影像的所述地表温度、形状和纹理，将所述地表温度影像分割成分割单元，并计算所述分割单元内部的平均地表温度；根据所述平均地表温度，采用局部自相关算法计算所述分割单元的地表温度聚集特征；根据所述地表温度聚集特征，对所述分割单元进行聚集分类并提取所述研究城市热岛的大小和边界信息。本发明能够实现基于热红外遥感影像快速完整地提取城市热岛范围信息。

技术领域

本发明涉及遥感信息提取技术领域，尤其涉及一种城市热岛范围的提取方法及装置。

背景技术

城市热岛是城市建设用地快速扩张和社会经济发展带来的环境问题，而把握城市热岛范围对理解城市环境问题和制定对应的策略是治理城市热岛的重要依据。随着遥感技术的发展和遥感影像的广泛应用，具有热红外通道的遥感影像已逐步成为城市热岛研究的重要数据源，利用遥感影像快速高效获取城市区域热岛信息是当前研究的重要课题。

城市内部因其景观格局、社会经济过程复杂，其地表温度分布一般也具有高度异质性。对地表温度影像进行等级分类，是进行热岛格局及其它相关分析的基础步骤。现有技术中，基于“像元—像元”关系的密度分割方法对地表温度数据进行等级划分，这种基于像元的方法假设相邻像元之间相互独立，采用特定的算法参数就一幅温度影像分为不同特性的区域，最后传化为离散的空间数据用于进一步分析。但是，这种基于像元的划分方法会产生类似基于像元分类方法的“椒盐效应”，各像元会被零碎化，忽略了城市地表温度分布图里丰富的空间信息。

因此，如何基于热红外遥感影像快速完整地提取城市热岛范围信息，是热岛研究首先需要解决的问题，这对城市热岛的基础研究和实际应用都具有十分重要的意义。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种城市热岛范围的提取方法及装置，能够实现基于热红外遥感影像快速完整地提取城市热岛范围信息。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种城市热岛范围的提取方法，包括如下步骤：

获取研究城市对应的热红外影像，并采用单窗算法对所述热红外影像进行地表温度反演，得到地表温度并生成地表温度影像；

根据所述地表温度影像的所述地表温度、形状和纹理，将所述地表温度影像分割成分割单元，并计算所述分割单元内部的平均地表温度；

根据所述平均地表温度，采用局部自相关算法计算所述分割单元的地表温度聚集特征；

根据所述地表温度聚集特征，对所述分割单元进行聚集分类并提取所述研究城市热岛的大小和边界信息。

优选地，所述获取研究城市对应的热红外影像，并采用单窗算法对所述热红外影像进行地表温度反演，得到地表温度并生成地表温度影像，具体为：

获取研究城市对应的热红外影像，并对所述热红外影像进行预处理；

将预处理后的所述热红外影像的原始像元值转换为影像的亮度温度；

根据所述亮度温度，采用单窗算法得到地表温度；

根据所述热红外影像和所述地表温度，生成地表温度影像。

优选地，所述亮度温度为：

其中，