基于多源卫星遥感技术的自适应区域绿色发展评价方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多源卫星遥感技术的自适应区域绿色发展评价方法。它包括如下步骤，步骤一：采用多源卫星遥感技术，构建绿色发展遥感调查指标体系，并规范各指标的定义，确定各指标计算方法；步骤二：根据各指标的定义，获取目标区域的多源遥感卫星影像；步骤三：根据各个指标的定义和多源卫星遥感影像，开展各个指标的反演及解译，获得各指标值；步骤四：将各指标值根据最小均方差法进行自适应区域的指标筛选；步骤五：将筛选出的各指标值进行极差标准化处理；步骤六：利用CRITIC法确定参与目标区域绿色发展评价的指标权重；步骤七：计算绿色发展指数值，并完成对区域绿色发展状况的评价。本发明专利技术具有适用性广泛、快速、准确的优点。

【技术实现步骤摘要】
基于多源卫星遥感技术的自适应区域绿色发展评价方法
本专利技术涉及一种基于多源卫星遥感技术的绿色发展调查方法。更具体地说它是一种基于多源卫星遥感技术的自适应区域绿色发展评价方法。
技术介绍
绿色发展是强调人与自然平等、人与自然和谐发展的新可持续发展观，是建立在生态环境容量和资源承载力的约束条件下，将环境保护作为实现可持续发展重要支柱的一种新型发展模式。目前，绿色发展已成为解决资源环境问题，促进区域协同发展，贯彻落实热点研究问题。绿色发展综合评价又是绿色发展研究的重要研究方向。然而传统的绿色发展评价方法往往存在着以下几个方面的问题：1)资料收集困难。2)数据的有效性。目前绿色发展评价方法中所采用的资料种类繁多，来源复杂，数据的有效性难以得到保证。3)数据的空间局限性。统计数据很难直观反映一些指标的空间属性，例如新增建设用地规模等，统计数据仅能反映整体的增加情况，而很难落实到具体是哪个空间位置的建设用地规模增加，使得评价结果很难对政府的绿色发展决策做出有力支持。因此，发展新的绿色发展评价方法迫在眉睫。遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线等，对目标进行探测和识别的技术。将遥感技术应用在绿色发展调查中，不仅可以减少人力、物力的投入，遥感影像“所见即所得”的特点，可以看得很清楚，问题暴露的也很明确，所得数据的真实性可以得到有效保证。而且所获数据在时间和空间上有很强的连续性，可以为绿色发展评价提供更加直观、定量化的支持。但是，遥感技术在绿色发展调查和评价过程中仍存在以下不足：1)在绿色发展指标的选取和定义方面，尚未形成统一、完整的体系；2)已经提出的评价指标体系局限性较大，适用性不广泛。因此，开发一种适用性广泛、快速、准确的绿色发展评价方法很有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种基于多源卫星遥感技术的自适应区域绿色发展评价方法，基于多源卫星遥感技术，构建了绿色发展遥感调查指标体系；本专利技术具有区域自适应性、适用性广泛，并能够快速、准确、客观地评价区域绿色发展状况，从而为当地政府的绿色发展决策提供支撑，具有很强的实用性、示范性。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种基于多源卫星遥感技术的自适应区域绿色发展评价方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一：采用多源卫星遥感技术，构建绿色发展遥感调查指标体系，并规范各指标的定义，确定各指标计算方法；步骤二：根据步骤一中对各指标的定义，获取目标区域的多源遥感卫星影像；步骤三：根据步骤一中所确定的各个指标的定义和步骤二得到的多源卫星遥感影像，开展各个指标的反演及解译，获得各指标值；步骤四：将步骤三中得到的各指标值根据最小均方差法进行自适应区域的指标筛选；步骤五：将步骤四中筛选出的各指标值进行极差标准化处理；步骤六：根据步骤五，利用CRITIC法确定参与目标区域绿色发展评价的指标权重；步骤七：根据步骤六计算绿色发展指数值，并完成对区域绿色发展状况的评价。在上述技术方案中，在步骤一中，绿色发展遥感调查指标体系包括人口指标、水质指标、大气指标、耕地指标、建设用地指标、森林指标、自然岸线指标、水土保持指标、矿山指标和城市绿地指标。在上述技术方案中，在步骤二中，多源遥感卫星影像包括夜光遥感影像、多光谱遥感影像、高光谱遥感影像和高分辨率遥感影像；其中，高分辨率遥感影像的分辨率优于2m。在上述技术方案中，在步骤四中，各指标值根据最小均方差法进行自适应区域的指标筛选，具体方法如下：S41：对于目标区域中m个区县，n个指标(或者是某一个区县m个参评年份，n个指标)，各个指标的观测值xij，建立初始矩阵X，如下式(1)，并求出第j项指标的平均值和均方差：式(2)和式(3)中：i表示第i个区县(或者是某一区县第i个参评年份)，i＝1，2，…，m；j表示第j项指标，j＝1，2，…，n；n＝10,其中，为第j项指标的平均值；Sj为第j项指标的均方差；S42：求出最小均方差：式(4)中：为最小均方差，此时为第j0项指标；j表示第j项指标，j0表示求得最小均方差时的第jo项指标；S43：当趋近于0，则删除与其对应的指标S44：筛选出目标区域最终参评的绿色发展遥感调查指标，确定参评指标总数。在上述技术方案中，在步骤五中，各指标值进行极差标准化处理时，由于水质指标、森林指标、自然岸线指标、城市绿地指标本身无量纲，故无需标准化处理；耕地指标、水土保持指标、矿山治理指标的极差标准化公式为：人口指标、大气指标和建设用地指标的极差标准化公式为：式(5)和式(6)中：i为目标区域内第i个区县(或某一区县第i个参评年份)，i＝1，2，...，m；j为目标区域内第j个指标，j＝1，2，...，k；Yij为标准化后的值，并将初始矩阵X转换为评价矩阵Y：在上述技术方案中，在步骤六中，利用CRITIC法确定参与目标区域绿色发展评价的指标权重，具体计算方法如下：S61：根据评价矩阵Y，计算各指标的标准差S″j：式(8)中：Yij表示在评价矩阵Y中第i行第j列的值，i＝1，2，...，m；j＝1，2，...，k；k为S44步骤中确定的参评指标总数；为m个区县中第j项指标标准化后的均值；S′j为第j项指标标准化后的标准差；S62：计算指标t和指标j之间的相关系数rtj及第j项指标的指标冲突性Rj：式(9)、式(10)中：rtj为指标t与指标j之间的相关系数；为指标t的均值；为指标j的均值；t＝1，2，…，k；j＝1，2，…，k；Rj为第j项指标与其他指标之间的冲突性；k为S44步骤中确定的参评指标总数；j为第j项指标；S63：计算第j项指标的信息量Cj：式(11)中：S′j为式(8)中计算的第j项指标的标准差；Cj为第j项指标的信息量；S′j为式(8)计算第j项指标的标准差，rtj同式9、式10；i、j、k同上；S64：计算指标的权重Wj：式(12)中：Wj为指标的权重，Cj为第j项指标的信息量；j＝1，2，…，k；k同上为S44步骤中确定的参评指标总数，无量纲。在上述技术方案中，在步骤七中，绿色发展指数值的具体计算方法如下，式(13)中：Gi为目标区域内第i个区县(或某一区县第i年)的绿色发展指数值；Yij为第i个区县第j项指标标准化后的值；Wj为该项指标的权重；i＝1，2，…，m；j＝1，2，…，k；k为S44步骤中确定的参评指标总数。本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术具有区域自适应性，并且能够快速、准确、客观的评价区域的绿色发展状况，且本方法数据可获得性强，适用性高，可为政府决策提供有力支持；本专利技术利用客观计算的方法筛选出适应于参评区域的绿色发展指标，具有区域自适应、适用性广泛；相较于现有技术，本专利技术利用遥感手本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多源卫星遥感技术的自适应区域绿色发展评价方法，其特征在于：包括如下步骤，/n步骤一：采用多源卫星遥感技术，构建绿色发展遥感调查指标体系，并规范各指标的定义，确定各指标计算方法；/n步骤二：根据步骤一中对各指标的定义，获取目标区域的多源遥感卫星影像；/n步骤三：根据步骤一中所确定的各个指标的定义和步骤二得到的多源卫星遥感影像，开展各个指标的反演及解译，获得各指标值；/n步骤四：将步骤三中得到的各指标值根据最小均方差法进行自适应区域的指标筛选；/n步骤五：将步骤四中筛选出的各指标值进行极差标准化处理；/n步骤六：根据步骤五，利用CRITIC法确定参与目标区域绿色发展评价的指标权重；/n步骤七：根据步骤六计算绿色发展指数值，并完成对区域绿色发展状况的评价。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多源卫星遥感技术的自适应区域绿色发展评价方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一：采用多源卫星遥感技术，构建绿色发展遥感调查指标体系，并规范各指标的定义，确定各指标计算方法；
步骤二：根据步骤一中对各指标的定义，获取目标区域的多源遥感卫星影像；
步骤三：根据步骤一中所确定的各个指标的定义和步骤二得到的多源卫星遥感影像，开展各个指标的反演及解译，获得各指标值；
步骤四：将步骤三中得到的各指标值根据最小均方差法进行自适应区域的指标筛选；
步骤五：将步骤四中筛选出的各指标值进行极差标准化处理；
步骤六：根据步骤五，利用CRITIC法确定参与目标区域绿色发展评价的指标权重；
步骤七：根据步骤六计算绿色发展指数值，并完成对区域绿色发展状况的评价。


2.根据权利要求1所述的基于多源卫星遥感技术的自适应区域绿色发展评价方法，其特征在于：在步骤一中，绿色发展遥感调查指标体系包括人口指标、水质指标、大气指标、耕地指标、建设用地指标、森林指标、自然岸线指标、水土保持指标、矿山指标和城市绿地指标。


3.根据权利要求1或2所述的基于多源卫星遥感技术的自适应区域绿色发展评价方法，其特征在于：在步骤二中，多源遥感卫星影像包括夜光遥感影像、多光谱遥感影像、高光谱遥感影像和高分辨率遥感影像；
其中，高分辨率遥感影像的分辨率优于2m。


4.根据权利要求3所述的基于多源卫星遥感技术的自适应区域绿色发展评价方法，其特征在于：在步骤四中，各指标值根据最小均方差法进行自适应区域的指标筛选，具体方法如下：
S41：对于目标区域中m个区县，n个指标，各个指标的观测值xij，建立初始矩阵X，如下式(1)，并求出第j项指标的平均值和均方差：









式(2)和式(3)中：i表示第i个区县，i＝1，2，…，m；j表示第j项指标，j＝1，2，…，n；n＝10；其中，为第j项指标的平均值；Sj为第j项指标的均方差；
S42：求出最小均方差：



式(4)中：为最小均方差，此时为第j0项指标；j表示第j项指标，j0表示求得最小均方差时的第jo项指标；
S43：当趋近于0，则删除与其对应的指标
S44：筛选出目标区域最终参评的绿色发展遥感调查指标，确定参评指标总数。


5.根据权利要求4所述的基于多源卫星遥感技术的自适应区域绿色发展评价方法，其特征在于：在步骤五中，各...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯精金，钟良，马力，夏婧，王成，杨洋，
申请(专利权)人：长江空间信息技术工程有限公司武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42