[发明专利]基于多源遥感影像的城市湿地热岛效应分析方法及系统

权利要求书

1.一种基于多源遥感影像的城市湿地热岛效应分析方法，其特征在于，包含如下步骤：

S1、以Landsat8的影像数据作为低分影像数据，从低分影像数据中选择一景观区域，作为宏观水平的一个组；

S2、获取所述景观区域所对应的QuickBird卫星的影像数据作为高分影像数据，对于高分影像数据上的各个像元：用该景观区域的高分分类图计算面积周长分维数、几何最邻近距离面积加权平均、蔓延度、斑块内聚力指数及斑块丰富度五种景观级别的景观指数作为宏观水平上的解释变量；

S3、对于Landsat8影像数据的景观区域中单个像元作为微观水平的个体，计算每个像元的叶面积指数、植被覆盖度和水的比例，作为微观水平上的解释变量；

S4、采用Landsat8景观区域中的单个像元反演得到的地表温度作为结局变量；

S5、在试验区中选择多个组水平以及多个体水平的数据进行多水平模型分析，进行湿地热岛效应中各个因素的影响程度。

2.根据权利要求1所述的城市湿地热岛效应分析方法，其特征在于，叶面积指数是反映植物群体生长状况的另一个重要指标，其LAI估算过程为：利用植被在可见光和近红外波段反射值的散点图，首先确定出计算LAI所需的参数，然后利用这些参数和卫星传感器所探测到的地物反射值估算LAI，该估算过程需要确定的参数包括：

(1)土壤线方程参数a，b，土壤线方程参数a，b可以从相应波段的散点图中求取；

(2)用于描述辐射能量穿透叶面时的衰减性质的系数c1，c2，其大小取决于植被类型，通过预设得到；

(3)高垂直密度植被的地物反射值r∞；

最终的LAI与卫星数据的灰度值DNi的关系可描述为(a)式，这里i＝1、2，分别对应于TM3、TM4波段：

其中：s指土壤，DN∞i可从遥感资料中读取；r∞1，r∞2据Price研究可分别取预设值，将上式代入土壤线方程(b)将LAI表示为图像的灰度量化值DNi和c1、c2的函数关系式；

DN_si＝a′DN_s1+b′ (b)

式中参数a’，b’可从可见光和近红外波段的散点图中通过回归法求取；通过变换可以将LAI与图像的灰度量化值DNi和c1，c2的函数关系式转化为一个多项式方程，并在给定c1，c2的值的情况下，求得其解析解，或者，通过建立LAI与图像的灰度量化值DNi的映射表和内插来实现，至此，Landsat8中每个像元的LAI值获得。

3.根据权利要求1所述的城市湿地热岛效应分析方法，其特征在于，Landsat8单个像元内的植被覆盖度的计算是先将Landsat8影像和QuickBird高分遥感影像进行配准，然后计算对应的高分像元块内植被的总量，从而获得Landsat8单个像元内的植被覆盖度。

4.根据权利要求1所述的城市湿地热岛效应分析方法，其特征在于，Landsat8单个像元内的水体比例是先将Landsat8影像和QuickBird高分遥感影像进行配准，然后计算对应的高分像元块内水体的总量，从而获得Landsat8单个像元内的水体比例。

5.根据权利要求1所述的城市湿地热岛效应分析方法，其特征在于，面积周长分维数的取值范围为1到2之间，大于1意味着已经偏离简单的几何形状，形状复杂性增强；几何最邻近距离面积加权平均衡量的是斑块之间的独立性；蔓延度描述场景内部不同板块类型之间的团聚程度或延展趋势；斑块内聚力指数衡量的是斑块的自然连通度；斑块丰富度对景观组成的度量。