[发明专利]一种基于多源遥感数据的城市不透水层率息提取方法

摘要

一种基于多源遥感数据的城市不透水层信息提取方法，包括根据夜间灯光亮度影像，计算归一化灯光亮度并基于阈值分割方法对城市地表进行区域类型分割；利用灯光亮度、陆地表面温度与归一化土壤调节植被指数，构建增强型归一化不透水层指数；通过建立每一种类型分割区域的增强型归一化不透水层指数MNDISI与不透水层率之间的线性定量关系，进行不透水层的提取工作。本发明较好地结合了多源遥感数据的优势，有效抑制了光谱混淆对于不透水层率估算结果的不利影响，为城市土地利用和环境变化监测提供了一种新的途径。

主权项

一种基于多源遥感数据的城市不透水层提取方法，包括以下步骤：步骤a，根据夜间灯光亮度影像，获取各像素灯光亮度并记为OLS，计算归一化灯光亮度并基于阈值分割方法对城市地表进行区域类型分割；步骤b，选取同一地区的多光谱影像和陆地表面温度影像分辨率，并以灯光亮度影像为基准进行配准、重采样和辐射矫正，得到真实反射率影像和各像素陆地表面温度LST；步骤c，针对步骤b生成的真实反射率影像，建立改进的归一化水体指数MNDWI对水体进行剔除；步骤d，针对步骤c剔除水体后的真实反射率影像，计算各像素的归一化土壤调节植被指数SAVI；步骤e，针对步骤c剔除水体后的真实反射率影像，构建增强型归一化不透水层指数MNDISI，MNDISI=(OLSNOR+LSTNOR)-(SAVINOR+MIR)(OLSNOR+LSTNOR)+(SAVINOR+MIR)]]>式中，OLSNOR、LSTNOR和SAVINOR分别为步骤a所得灯光亮度OLS、步骤b所得陆地表面温度LST与步骤d所得归一化土壤调节植被指数SAVI分别进一步归一化到[0,1]范围的结果，MIR为中红外波段的反射率；步骤f，根据同一地区的高分辨率影像获取训练样本，包括首先利用面向对象分类将每一个高分辨率影像像素标记为不透水层或者透水层，然后下采样到夜间灯光亮度影像的分辨率，并计算得到每一个像素的参考不透水层百分率数据，最后采用随机取样方法在步骤a确定的每一分割区域内选取部分像素的参考不透水层百分率数据作为不透水层率的训练样本；步骤g，根据步骤e所得各像素的增强型归一化不透水层指数MNDISI，利用步骤f所得训练样本，拟合得到每一种类型分割区域的增强型归一化不透水层指数MNDISI与不透水层率之间的线性定量关系；步骤h，参照步骤a所得区域类型分割结果和步骤g所得相应类型的线性定量关系，得到城市不透水层率估算结果。