[发明专利]一种城市群高度空间信息及等高线的提取方法

权利要求书

1.一种城市群高度空间信息的提取方法，其特征在于：所述提取方法包括如下步骤：

步骤S101，将资源三号卫星多光谱影像用SVM算法提取出植被分布图层，再利用OpenStreetMap路网数据经过预处理得到地块分割图层；

步骤S102，将所述植被分布图层和所述地块分割图层进行叠加分析，得到每个地块的植被占比，并通过建立阈值判别体系得到高密集建筑区和低密度建筑区；

步骤S103，将资源三号卫星三线阵卫星影像用多视角差值法得到多视角差值特征图，并对所述多视角差值特征图进行去除阴影处理；

步骤S104，将高密集建筑区和低密度建筑区与去除阴影后的多视角差值特征图进行叠加分析，并通过建立阈值判别体系提取出城市建筑物信息；

步骤S105，将资源三号卫星三线阵卫星影像用计算连接点和区域网平差方法生成点云数据；

步骤S106，采用TIN线性插值法进行点云插值得到数字表面模型DSM，再对点云数据进行分类得到数字高程模型DEM，之后求取数字表面模型DSM与数字高程模型DEM的差值，得到nDSM；

步骤S107，通过步骤S104中提取出的建筑物信息获得城市建筑物图层，叠加城市建筑物图层和nDSM，采用掩膜处理提取城市建筑物高度信息；

步骤S108，根据城市建筑物信息及建筑物高度信息计算城市生长高度与城市起伏度，获得城市群高度空间信息。

2.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：采用SVM算法提取植被分布图层的步骤包括：在真彩色空间和假彩色空间分别建立一个最优分离面将植被与背景进行分离，分离面方程如下：

假彩色反射率:ω₁×ρ_green+ω₂ρ_red+ω₃ρ_nir+b₁＝0；

真彩色反射率:ω₄×ρ_blue+ω₅ρ_green+ω₆ρ_red+b₂＝0；

上式中ρ_blue、ρ_green、ρ_red、ρ_nir分别为blue、green、red、nir波段的反射率，ω₁～ω₆、b₁、b₂为系数。

3.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：OpenStreetMap路网数据的预处理步骤包括：

步骤S201，删除不必要的细节，修剪短于500m的道路，延长离要连接的线少于100m的道路；

步骤S202，生成缓冲区，根据标准和道路宽度的调查对路网的原始分类进行重分类，并对重分类的道路建立相应宽度的缓冲区。

4.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：在步骤S105中，点云数据的生成步骤包括：

步骤S301，用自相关二阶矩阵进行特征检测或者描述局部的影像结构；

步骤S302，用局部尺度为微分尺度的高斯核来计算图像特征点的方向梯度，再用尺度为积分尺度的高斯窗口来平滑特征点的邻域范围；

步骤S303，在求得的自相关二阶矩阵的特征值足够大时，将局部极大值点所在的像素检测为角点，之后根据角点响应函数来计算图像每个像素点的角点响应值，得到特征点集；

步骤S304，对提取的特征点集采用SIFT算法中的特征向量进行描述，形成Harris特征描述子，并采用欧氏距离测度找到一幅影像的特征点在另一幅影像中对应的位置，之后用最小二乘影像匹配算法完成精确匹配，提取同名像点；

步骤S305，将同名像点与影像自带的RPC参数结合建立有理函数模型，进行三维坐标的解算生成3D的点云数据。