[发明专利]基于多波段观测数据的工业热源生产区域识别方法及装置

权利要求书

1.基于多波段观测数据的工业热源生产区域识别方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标区域的多波段观测数据；所述多波段观测数据包括基于高分辨率热红外传感器，多谱段传感器和微光传感器获得的多波段遥感卫星数据；

基于工业热源生产区域波谱分布，从多波段观测数据中提取反映工业热源生产区域特征的多元指标数据；

将所述反映工业热源生产区域特征的多元指标数据输入到工业热源生产区域识别模型中，实现对所述目标区域的工业热源生产区域识别；其中，所述工业热源生产区域识别模型采用随机森林机器学习方法按照样本集训练得到；所述样本集利用高分辨率遥感卫星位置信息和先验工业热源生产区域特征指标信息搭建。

2.根据权利要求1所述的工业热源生产区域识别方法，其特征在于，获得的遥感卫星数据在作为多波段观测数据使用之前还需要进行解析处理，包括：

针对热红外传感器数据，进行辐射后，反演热红外传感器3波段星上亮温；

针对多谱段传感器数据，进行辐射后，反演多谱段传感器波段B1-7的反射率；

针对微光传感器数据，进行辐射后，计算微光传感器R，G，B，PL，PH波段光辐射值。

3.根据权利要求1所述的工业热源生产区域识别方法，其特征在于，所述工业热源生产区域特征的多元指标信息，包括：

反射率指标、夜光辐射值指标、辐射亮温指标，分别指多谱段传感器B1-7波段的反射率、微光传感器数据中包括R、G、B、PL、PH5波段的夜光辐射值和热红外传感器T1-3波段的辐射星上亮温；

热辐射指数，是指根据工业热源生产区域的特点，提取的6个短波热辐射指数RI特征：

其中，T3、T2和T1分别为热红外传感器中心波长为11.81μm、9.32μm和10.82μm波段的辐射亮温，ρ7和ρ6为多谱段传感器中心波长为850nm和785nm波段的反射率；

归一化水指数NDWI和归一化植被指数NDVI指标信息。

4.根据权利要求1所述的工业热源生产区域识别方法，其特征在于，所述工业热源生产区域识别模型的训练步骤，包括：

构建工业热源生产区域与背景区域样本集，综合利用GoogleEarth等高分辨率遥感卫星数据和多元指数特征信息，尽可能多的搭建空间分布均匀的工业热源生产区域与背景区域样本集；

综合多元指数特征的工业热源生产区域识别模型构建，采用随机森林的机器学习方法，以多元指数特征作为输入特征，在训练样本集上，训练工业热源生产区域识别的随机森林模型，形成综合多元指数特征的工业热源生产区域识别模型。

5.根据权利要求1所述的工业热源生产区域识别方法，其特征在于，所述工业热源生产区域识别的过程，包括：

针对综合多波段数据的工业热源指数特征提取层提取的研究区域多元指数特征，利用综合多元指数特征的工业热源生产区域识别模型训练层构建的综合多元指数特征的工业热源生产区域识别模型，实现目标区域工业热源生产区域识别；

利用云掩膜、NDVI、NDWI等指标，剔除虚假的工业热源生产区域。

6.根据权利要求1所述的工业热源生产区域识别方法，其特征在于，所述在实现对所述目标区域的工业热源生产区域识别之后，还需要辅助高分辨率遥感影像、Google Earth数据、POI数据集、以及地方统计数据集、人工实地调研数据，采用测试样本验证、交叉验证、典型区域人工验证的方式，对研究区域工业热源生产区域的识别准确率进行定性和定量分析与验证。