[发明专利]一种海绵城市建设下垫面嵌套式遥感精细化制图方法

权利要求书

1.一种海绵城市建设下垫面嵌套式遥感精细化制图方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、收集整理海绵城市建设下垫面精细化制图所需的各类数据，包括Landsat OLI遥感影像、高分遥感影像、地形高程数据、城市功能区划数据、人口密度数据、降雨数据；

S2、构建海绵城市地表覆盖分类体系，在建成区尺度和街区尺度利用多种遥感分类方法分别对Landsat OLI遥感影像和高分遥感影像进行分类，形成城市地表下垫面覆盖类型数据；

S3、根据城市地表下垫面覆盖类型数据，在建成区尺度和街区尺度分别提取地表透水性信息，并进行等级划分，得到具有透水性属性的城市地表下垫面数据；

S4、根据地形高程数据，计算地表相对坡度，在建成区尺度和街区尺度分别提取相对坡度信息，并进行等级划分，得到具有透水性属性和相对坡度属性的城市地表下垫面数据；

S5、根据所获取的人口密度数据，在建成区尺度和街区尺度分别提取人口密度信息，并进行等级划分，得到具有透水性属性、相对坡度属性和人口密度属性的城市地表下垫面数据；

S6、根据所获取的城市功能区划数据，在建成区尺度和街区尺度分别提取地表覆盖的城市功能区信息，得到具有透水性属性、相对坡度属性、人口密度属性和功能区属性的城市地表下垫面数据；

S7、利用GIS空间分析与制图方法，综合城市下垫面透水性、相对坡度、人口密度和功能区划属性信息，实现海绵城市建设下垫面精细化制图显示；

所述S3具体实现如下：

(S31)所述的城市地表透水性，利用降雨和径流差值与降雨的比值来进行表征，构建城市下垫面透水性指数：

式中，WPI_i为城市地表透水性指数，P_i为第i个下垫面斑块的降雨量，RC_ij为第i个下垫面斑块内第j类地表覆盖类型的径流系数，A_i是第i个下垫面斑块的面积，A_ij为第i个下垫面斑块第j类地表覆盖类型的面积；

(S32)所述的建成区尺度城市地表透水性计算，首先根据提取的不透水地表、植被、水域和裸土组分信息，利用加权求和方法计算每个像元的径流系数，然后利用公式(1)计算得到地表透水性；

(S33)所述的街区尺度城市地表透水性提取，街区尺度的地表覆盖类型为建筑、道路、广场、树、草地、水域和裸土，利用经验径流系数的方法，然后利用公式(1)计算得到地表透水性；

(S34)所述的地表透水性等级划分，利用ArcGIS中的重分类工具，对建成区尺度和街区尺度城市下垫面的透水性进行等级划分，得到街区尺度具有透水性等级属性的城市地表下垫面数据；

所述S4具体实现如下：

(S41)所述的地表相对坡度，指的是中心像元坡度值与邻域范围内坡度最小值的差值；

(S42)所述的地表相对坡度数据计算，根据地形高程数据，利用空间分析工具，计算区域的坡度数据，然后利用邻域统计与栅格计算相对坡度数据：

式中，S_ri为第i个像元的相对坡度值，S_i为第i个像元的实际坡度值，S_min为第i个像元邻域范围内像元坡度的最小值，min是取最小值函数；

(S43)所述的建成区尺度城市地表相对坡度属性信息的提取，利用空间叠加分析，将建成区尺度城市下垫面数据和相对坡度数据叠加，得到建成区尺度具有透水性属性和相对坡度属性的城市地表下垫面数据；

(S44)所述的街区尺度城市地表相对坡度属性信息的提取，利用空间叠加分析，将街区尺度城市下垫面数据和相对坡度数据叠加，得到街区尺度具有透水性属性和相对坡度属性的城市地表下垫面数据；

(S45)所述的相对坡度等级划分，利用ArcGIS中的重分类工具，分别对建成区尺度和街区尺度的下垫面相对坡度进行等级划分，得到建成区尺度和街区尺度具有透水性等级和相对坡度等级属性的城市地表下垫面数据。