[发明专利]一种基于夜光遥感数据的房屋空置监测方法

说明书

为有效监测房屋空置现象，本发明公开了一种基于夜光遥感数据的房屋空置监测方法，该方法包括如下步骤：步骤1)对DMSP‑OLS系列影像进行相互校正、饱和校正和连续性校正，并进行重投影、重采样和裁剪；2)由土地利用数据提取城镇用地和农村居民点作为建成区，进行二值化和重采样后得到研究区域的建成区影像；3)基于建成区影像和DMSP‑OLS影像计算房屋空置指数HVI，进而大尺度监测房屋空置现象，并对空置房屋的时空分布特征进行分析；4)将所得房屋空置指数在地级市进行聚合得到鬼城指数GCI，用于识别鬼城。

技术领域

本发明涉及一种基于夜光遥感数据的房屋空置监测方法，本发明设计提出了一种新的有效的房屋空置指数，该指数与灯光强度成反比，可反映出某区域的人类活动低强度地区，实现大尺度房屋空置现象监测，进而分析空置房屋的时空分布，可为城市规划、城市可持续发展提供思路。

背景技术

随着中国城市化进程的加速，许多城市出现了大量空置房屋，部分城市甚至出现鬼城现象，造成土地资源和社会资源的大量浪费，房屋空置监测越加重要。但目前仍缺乏有效的房屋空置监测手段，尤其是基于遥感监测房屋空置的研究开展极少。

当前中国还没有统一的房屋空置率，国际上也只有少数国家对房屋空置率进行统计。美国是最早统计房屋空置率的国家之一，自1956年起美国人口调查局每年统计并公布国家级、州级和都会级三个尺度的房屋空置率，其统计方法成熟且数据透明。但美国房屋空置率定义和计算方式不一定适合作为中国房地产业的参考标准，且房屋空置率统计耗费大量人力物力，统计周期长。目前，房屋空置研究多以实地调查或统计数据为主，还有一些通过LBS数据、GDP、房价或人口数据等间接获取空置率。但这些研究无法反映城市内部空置现象的时空分布，因此进一步的应用受到限制。

遥感数据具有周期性、宏观性、客观性、便捷性的优势，可用于城市扩张、城市内部结构等研究。相比于传统的光学遥感，夜光影像可以更好反映人类活动，其在房屋空置监测中具有巨大价值。

Qimi ng Zheng使用NPP-VI IRS夜光影像和MOD IS土地利用数据计算鬼城指数，得出中国东北地区的房屋空置情况，并通过基尼系数和相关新闻报道进行验证；为提高模型可靠性，Qimi ng Zheng在原有鬼城指数基础上增加人口统计数据，对长江三角洲地区的鬼城进行空间识别；Zuoq i Chen利用NPP-VI IRS夜光影像和美国土地利用数据NLCD，首次估算了美国城市房屋空置率；董磊磊等通过构建鬼城指数模型，揭示出中国全国范围地级行政单元鬼城现象的空间分异格局；李傲等人利用NDBI指数提取建成区面积，然后结合DMSP-OLS夜光影像和人口数据生成鬼城指数。机器学习的方法具有很强的非线性拟合能力，可映射复杂的非线性关系。Ni u使用支持向量回归(Support Vector Regress ion，SVR)对中国青岛市的空置率分布进行了分析，并利用谷歌地图进行了验证。虽然这些研究对基于遥感的空置监测进行了有益的探讨，但目前的研究仍然数量较少且尚未形成系统科学的体系，同时模型的实用性和有效性未得到客观验证，缺乏充分的解释力。

因此本发明提出一种基于夜光遥感数据的房屋空置监测方法，利用土地利用数据和DMSP-OLS夜光影像设计一种新的房屋空置指数，实现大尺度房屋空置监测和时空分析，对房地产调控、城市规划、城市可持续发展具有较大应用价值。

发明内容

针对现有研究缺乏系统性、有效性等问题，在进行实验和客观验证后，本发明提出了一种基于夜光遥感数据的房屋空置监测方法。

本发明的目的通过以下技术步骤实现：

步骤1)对DMSP-OLS系列影像进行相互校正、饱和校正和连续性校正，并进行重投影、重采样和裁剪；

步骤2)由土地利用数据提取城镇区和农村居民点作为建成区，进行二值化和重采样后得到研究区域的建成区影像；