[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

说明书

本发明公开了一种海绵城市建设下垫面嵌套式遥感精细化制图方法，引入“低影响度开发”、“海绵城市”先进理念和“等级嵌套式”等分类方法，提出了一种新型的适应海绵城市建设的城市地表多源数据集成的等级尺度嵌套式分类系统支持下的遥感精细化制图技术，发展了海绵城市建设规划、设计和工程实施应用目标的集成了“图斑实体”的地表透水性质、相对坡度信息、人口密度等级、城市功能区划多属性信息提取关键技术和多级比例尺制图和可视化方法。该系统可以实现服务于海绵城市建设目标识别的智能计算和统计制图方法。本发明具有花费少，分类精度高，应用性强特点，更好地满足海绵城市建设、风景园林规划和生态环境保护等目标应用需求。

技术领域

本发明属于城市规划和海绵城市工程建设行业应用的地理信息和遥感技术应用领域，重点解决海绵城市规划和工程建设过程中高精度大数据采集、处理、智能计算和制图问题，在海绵城市建设前期规划、工程建设地理信息测绘和生态环保领域具有广泛应用前景。

背景技术

20世纪90年代，美国乔治王子郡环境资源部在借鉴其前期雨洪管理相关研究，提出“低影响开发”理念(Low Impact Development,LID)。由此，美国的最佳管理措施(BestManagement Practice,BMP)、城市绿色基础设施(Urban Green Infrastructure,UGI)及绿色雨水基础设施(Green Stormwater Infrastructure,GSI)、澳大利亚的水敏感城市(Water Sensitive Urban Design,WSUD)、新西兰的低影响城市设计与开发(Low ImpactUrban Design and Development,LIUDD)、英国的可持续排水系统(Sustainable UrbanDrainage System,SUDS)、德国的雨水利用(Storm Water Harvesting)和雨洪管理(StormWater Management)、日本的雨水贮存渗透等广泛应用于城市建设中。在城市发展过程中，植被、土壤等被道路、广场、建筑等代替后，导致地表蒸发量减少，改变城市的水循环过程，导致城市化区域径流系数和径流量增加。相关研究表明径流系数与城市不透水地表面积的比例呈显著正相关，城市不透水面积增加10％-100％，地表径流将会增加200％-500％，不透水面积比例20％是地表径流迅速增加的阈值。因此，因地制宜地合理选择海绵城市建设途径和低影响开发技术以及绿色基础设施，对于提升城市的生态水文效应重要的实践和现实意义。

我国近年来，暴雨洪灾发生的频率和雨洪灾害影响程度呈现显著的上升趋势。国家住房城乡建设部2014年10月发布了《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》技术指南，提出“大力推行低影响开发建设模式，加快研究建设海绵型城市的政策措施”的要求。分别与2015年在迁安、白城、镇江、嘉兴、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区和2016年在福州、珠海、宁波、玉溪、大连、深圳、上海、庆阳、西宁、三亚、青岛、固原、天津、北京启动海绵城市试点工程，直辖市每年6亿元，省会城市每年5亿元，其他城市每年4亿元。在国家大规模物力和财力开展海绵城市建设过程中，如何科学有效的开展前期规划设计，需要对当前易涝区和低洼地形城市下垫面状态实现高精度的精细化的遥感制图和可视化的系统的支持。

自1970年以来，Landsat TM影像能满足1∶10万或更大比例尺专题图要求提高了城市内部结构的监测能力。1986年法国SPOT影像应用在城市空间信息分类与制图中提供了较高的研究价值。2000年美国发射IKONOS商业遥感卫星，可以提供1m分辨率的图像数据。随着更高分辨率商业遥感卫星，如QuickBird卫星成功发射把遥感图像全色波段分辨率从1m提高到0.61m，多光谱图像分辨率从4m提高到2.5m。近年来国产高分系列数据和资源系列卫星数据，这些高空间分辨率卫星图像数据应用于城市监测，极大地提高了遥感在城市土地利用的应用能力，特别是对城市内部建筑、道路和广场等不透水地表和城市绿地、水域等信息可以实现高精度的探测，这些数据源为海绵城市建设的前期规划设计提供不可或缺的基础空间信息。