基于时间序列遥感信息的建成区提取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用于信息技术领域，提供了一种基于时间序列遥感信息的建成区提取方法及装置。该方法包括：根据目标区域选取至少两种地物提取遥感指数；所述至少两种地物提取遥感指数包括建成区指数；获取所述目标区域预设时期内的时间序列遥感信息，并根据所述预设时期内的时间序列遥感信息，分别确定所述目标区域内各种所述地物的各种所述遥感指数的取值范围；根据各种所述地物的各种所述遥感指数的取值范围，确定各种所述遥感指数的阈值，并根据各种所述遥感指数的阈值采用决策分类树方法提取目标区域的建成区轮廓。该方法能够快速从海量时间序列遥感影像中快速提取出建成区覆盖范围，并获得更加准确的提取结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于信息
，尤其涉及一种基于时间序列遥感信息的建成区提取方法及装置。
技术介绍
随着大数据时代的到来，城市服务功能逐步向智慧城市方向发展，并对于城市的精细化管理提出更高的要求。数字城市乃至数字地球是智慧城市的信息基础。遥感技术可快速直接获取城市土地覆盖，是为数字城市提供基础信息的重要手段。现有基于遥感的建成区快速提取方法，主要包括以下两种：第一种方法为利用遥感影像不同波段构建谱间关系式的方法(例如，采取波段差值特征)；第二种方法为构建综合指数法，以便排除其他地物干扰。例如采用建成区指数(BIs)，并结合包括植被指数(VIs)、水体指数(WIs)等在内的其他地物提取遥感指数的综合指数提取法。现有技术在利用上述指数方法提取建成区过程中，均需要面对阈值选取的问题。现有技术通常采用固定阈值法，例如，以建成区指数(如：归一化差异建成区指数)是否大于0，作为判断是否为建成区的标准。然而不同的地理位置对应的经验阈值不尽相同，当固定阈值在实验区不适用的时候，现有技术依然会调整阈值，通过多次尝试和比较，选取相对满意的结果为止。基于上述原因，现有技术中阈值分割选取的人为主观性明显，且存在多次阈值调整也无法达到满意效果的可能，结果偶然性较大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种基于时间序列遥感信息的建成区提取方法及装置，以解决现有技术中阈值分割选取的人为主观性明显且结果偶然性较大的问题。本专利技术实施例的第一方面，提供了一种基于时间序列遥感信息的建成区提取方法，包括：根据目标区域选取至少两种地物提取遥感指数；所述至少两种地物提取遥感指数包括建成区指数；获取所述目标区域预设时期内的时间序列遥感信息，并根据所述预设时期内的时间序列遥感信息，分别确定所述目标区域内各种所述地物的各种所述遥感指数的取值范围；根据各种所述地物的各种所述遥感指数的取值范围，确定各种所述地物提取遥感指数的阈值，并根据各种所述地物提取遥感指数的阈值采用决策分类树方法提取目标区域的建成区轮廓。本专利技术实施例的第二方面，提供了一种基于时间序列遥感信息的建成区提取装置，包括：指数选择模块，用于根据目标区域选取至少两种地物提取遥感指数；所述至少两种地物提取遥感指数包括建成区指数；范围确定模块，用于获取所述目标区域预设时期内的时间序列遥感信息，并根据所述预设时期内的时间序列遥感信息，分别确定所述目标区域内各种所述地物的各种所述遥感指数的取值范围；处理模块，用于根据各种所述地物在各种所述遥感指数上的取值范围，确定各种所述地物提取遥感指数的阈值，并根据各种所述地物提取遥感指数的阈值采用决策分类树方法提取目标区域的建成区轮廓。本专利技术实施例相对于现有技术所具有的有益效果：本专利技术实施例根据目标区域选取至少两种地物提取遥感指数，然后获取所述目标区域预设时期内的时间序列遥感信息，并根据所述预设时期内的时间序列遥感信息分别确定所述目标区域内各种所述地物的各种所述遥感指数的取值范围，以及根据各种所述地物的各种所述遥感指数的取值范围，确定各种所述地物提取遥感指数的阈值，并根据各种所述地物提取遥感指数的阈值采用决策分类树方法提取目标区域的建成区轮廓，基于遥感影像在预设时期内时间序列上的采样及分析，取得建成区在至少两种类型遥感指数上长期稳定的光谱特性，并根据各种所述地物提取遥感指数的取值范围选取建成区地物提取遥感指数的最佳分割阈值，从而能够快速从海量时间序列遥感影像中提取出建成区范围，获得更加准确的提取结果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的基于时间序列遥感信息的建成区提取方法的流程图；图2是本专利技术实施例提供的根据各种所述地物提取遥感指数的阈值采用决策分类树方法提取目标区域的建成区轮廓的实现流程图；图3是本专利技术实施例提供的基于时间序列遥感信息的建成区提取装置的结构框图；图4是本专利技术实施例提供的处理模块的结构框图；图5是本专利技术实施例提供的基于时间序列遥感信息的建成区提取装置的示意框图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一图1示出了本专利技术实施例一提供的基于时间序列遥感信息的建成区提取方法的实现流程，详述如下：步骤S101，根据目标区域选取至少两种地物提取遥感指数。其中，所述至少两种地物提取遥感指数包括建成区指数。具体的，考虑到仅仅利用单一地物提取遥感指数难以抑制低植被覆盖度的裸地以及河海滩地等信息，造成混分和误分，因此需要补充建成区指数之外的地物提取遥感指数以排除干扰。例如，植被指数和水体指数。具体的，以研究区存在低植被覆盖裸地以及河滩为例，选取多种地物提取遥感指数包括：归一化差异建成区指数(NormalizedDifferenceBuilt-upIndex,NDBI)、归一化差异植被指数(NormalizedDifferenceVegetationIndex,NDVI)和改进的归一化差异水体指数(ModifiedNormalizedDifferenceWaterIndex,MNDWI)。对应的，地物类别包括建成区、植被和水体。需要说明的是，本步骤中只是为了示例性说明，并不以此为限。通常情况下，应选取归一化差异建成区指数，然后可以在归一化差异植被指数和改进的归一化差异水体指数中选择其中一个指数，或选择两个指数，从而减少植被覆盖度低的裸地和/或河海滩地等信息对目标建成区轮廓提取的干扰。步骤S102，获取所述目标区域预设时期内的时间序列遥感信息，并根据所述预设时期内的时间序列遥感信息，分别确定所述目标区域内各种所述地物的各种所述遥感指数的取值范围。遥感信息这里包括遥感影像光谱信息对应的DN值(DigitalNumber，像元亮度值)或者经过初步处理得到的地物信息等。本步骤中，选择所述预设时期内的时间序列遥感信息中变化率小于预设值的地物作为采样样本，根据各种所述地物的采样样本，按照各种所述地物的类别和所述遥感信息获取的时间，根据所述时间序列遥感信息数据统计得出各种所述地物提取遥感指数在预设时间段内不同时间上的取值范围。该预设时间段可以为一年。即，可以根据所述时间序列遥感信息数据统计得出各种所述地物提取遥感指数在一年时间内不同时间上(例如每天、每月或每季度等)的取值范围。其中，可以根据预设时期内目标区域的时间序列遥感信息，计算各种地物的建成区指数(例如NDBI)，然后得出建成区指数的取值范围；可以根据预设时期内目标区域的时间序列遥感信息，计算各种地物的植被指数(例如NDVI)，然后得出植被指数的取值范围；可以根据预设时期内目标区域的时间序列遥感信息，计算各种地物的水体指数(例如MNDWI)，然后得出水体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于时间序列遥感信息的建成区提取方法，其特征在于，包括：根据目标区域选取至少两种地物提取遥感指数；所述至少两种地物提取遥感指数包括建成区指数；获取所述目标区域预设时期内的时间序列遥感信息，并根据所述预设时期内的时间序列遥感信息，分别确定所述目标区域内各种所述地物的各种所述遥感指数的取值范围；根据各种所述地物的各种所述遥感指数的取值范围，确定各种所述遥感指数的阈值，并根据各种所述遥感指数的阈值采用决策分类树方法提取目标区域的建成区轮廓。

【技术特征摘要】
1.一种基于时间序列遥感信息的建成区提取方法，其特征在于，包括：根据目标区域选取至少两种地物提取遥感指数；所述至少两种地物提取遥感指数包括建成区指数；获取所述目标区域预设时期内的时间序列遥感信息，并根据所述预设时期内的时间序列遥感信息，分别确定所述目标区域内各种所述地物的各种所述遥感指数的取值范围；根据各种所述地物的各种所述遥感指数的取值范围，确定各种所述遥感指数的阈值，并根据各种所述遥感指数的阈值采用决策分类树方法提取目标区域的建成区轮廓。2.根据权利要求1所述的建成区提取方法，其特征在于，根据所述预设时期内的时间序列遥感信息，分别确定所述目标区域内各种所述地物在各种所述遥感指数的取值范围具体为：选择所述预设时期内的时间序列遥感信息中变化率小于预设值的地物作为采样样本，根据各种所述地物的采样样本，按照各种所述地物的类别和所述遥感信息获取的时间，根据所述时间序列遥感信息数据统计得出各种所述地物提取遥感指数在预设时间段内不同时间上的取值范围。3.根据权利要求1或2所述的建成区提取方法，其特征在于，所述至少两种地物提取遥感指数还包括第一地物提取遥感指数和第二地物提取遥感指数中的至少一种；所述地物类别包括建成区以及第一地物和第二地物中的至少一种；所述根据各个所述地物提取遥感指数的取值范围，确定各种所述地物提取遥感指数的阈值具体为：将建成区对应的所述建成区指数的取值范围中的最小值作为所述建成区指数的阈值，用于提取建成区；将所述建成区对应的第一地物提取遥感指数的取值范围中的最大值和所述第二地物对应的第一地物提取遥感指数的取值范围中的最大值之间的较大值作为所述第一地物提取遥感指数的阈值；将所述建成区对应的第二地物提取遥感指数的取值范围中的最大值和所述第一地物对应的第二地物提取遥感指数的取值范围中的最大值之间的较大值作为所述第二地物提取遥感指数的阈值。4.根据权利要求3所述的建成区提取方法，其特征在于，所述根据各种所述地物提取遥感指数的阈值采用决策分类树方法提取目标区域的建成区轮廓包括：根据所述建成区指数的阈值提取初步建成区斑块；根据所述第一地物提取遥感指数的阈值和所述第二地物提取遥感指数的阈值分别从所述初步建成区斑块中删除第一地物对应的斑块和第二地物对应的斑块，得到所述目标区域的建成区轮廓。5.根据权利要求1所述的建成区提取方法，其特征在于，还包括：根据历史参考数据和地面样点对所述提取出来的建成区轮廓进行精度验...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙博，陈曦，钱静，郭善昕，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44