[发明专利]基于多时相遥感分析的村镇垃圾降尺度时空分布反演方法

权利要求书

1.基于多时相遥感分析的村镇垃圾降尺度时空分布反演方法，其特征在于所述方法具体过程包括以下步骤：

步骤一、获得研究乡镇区域边界内与研究区域相关的遥感数据和空间地理数据，并将遥感数据和空间地理数据空间尺度统一获取时空尺度统一相关数据；

所述研究乡镇区域边界内与研究区域相关的遥感数据和空间地理数据包括：研究区域地图底图与行政边界数据、NPP/VIIRS夜间灯光数据、Landset8土地利用数据、Aster地表高程数据、联合国WorldPop人口分布与定居点数据、全国水体轮廓数据、OSM交通路网数据；

步骤二、对步骤一获取的时空尺度统一相关数据进行裁剪，获取垃圾产生反演精细化建模的最小空间单位网格L*L m的空间要素划分；

步骤三、对步骤二划分后每个网格中的时空尺度统一相关数据进行预处理获取时空尺度统一相关数据中各数据的特征值，包括以下步骤：

步骤三一、对NPP/VIIRS夜间灯光数据进行辐射定标、大气校正、正射校正、坐标校正预处理，然后对预处理后的夜间灯光数据进行数据重采样、降噪、归一化操作获取夜间灯光数据分析特征；

步骤三二、利用步骤二中划分的空间网格，将Landset8土地利用数据进行裁剪，得到网格化的卫星数据情况，然后计算每一个网格内水体、植被、建筑物、裸地的占比，将所有占比进行归一化操获得土地利用数据分析特征；

所述Landset8土地利用数据，表征乡镇场景下土地的使用状况；

步骤三三、获取步骤二划分的空间格网内的Aster地表高程数据的平均高程、最大高程、最低高程，然后对高程数据中的坡度数据进行重分类操作，然后对重分类后的数据进行归一化处理获取地表高程数据分析特征；

步骤三四、分别加和步骤二划分的空间格网范围内的联合国WorldPop人口分布与定居点数据中人口总数和定居点总数，并进行数据归一化操作获得人口分布与定居点数据分析特征；

步骤三五、利用步骤二获取的空间网格的网格线打断OSM交通路网，并获取每一个空间网格中的长度加权总值并将所有长度加权总和归一化获得交通路网数据分析特征；

所述空间网格中的长度加权总值用以表征道路运输能力；

步骤四、综合步骤三中获取的所有特征值，将研究乡镇中包含的每个网格内所有特征值进行统一加和，作为垃圾反演预测过程中的一组自变量，将乡镇的垃圾产量作为因变量，获得由自变量和因变量构成的反演分析过程中的分析数据集，然后编写LSTM模型，并利用分析数据集训练LSTM模型获得训练好的LSTM模型即得到了生活垃圾产量与各空间地理特征的相关关系；

步骤五、将步骤四获得的生活垃圾产量与各空间地理特征的相关关系带入到步骤二划分的每一个网格中，然后将最近一年的研究区域相关的遥感数据和空间地理数据输入训练好的LSTM深度学习模型中，得到每个L*L m网格空间范围的年垃圾产量，所有网格的年垃圾产量形成生活垃圾的时空分布降尺度反演结果。

2.根据权利要求1所述的基于多时相遥感分析的村镇垃圾降尺度时空分布反演方法，其特征在于：所述步骤一中将遥感数据和空间地理数据空间尺度统一获取时空尺度统一相关数据，包括以下步骤：

利用研究区域乡镇级别行政边界轮廓对获取的NPP/VIIRS夜间灯光数据、Landset8土地利用数据、Aster地表高程数据、联合国WorldPop人口分布与定居点数据、全国水体轮廓数据、OSM交通路网数据进行裁剪，得到研究区域边界内时空尺度统一的相关数据；

所述利用研究区域乡镇级别行政边界轮廓对获取的数据进行裁剪使用ArcGIS软件裁剪功能进行剪裁。

3.根据权利要求2所述的基于多时相遥感分析的村镇垃圾降尺度时空分布反演方法，其特征在于：所述步骤二中对步骤一获取的时空尺度统一相关数据进行裁剪，获取研究乡镇中L*L m的空间要素划分，包括以下步骤：

利用研究区域的乡镇级别行政区域边界对统一时空尺度后的相关数据进行裁剪，形成垃圾产生反演精细化建模的最小空间单位网格即L*L m，然后利用水体轮廓数据将水体刨除。