一种城市土地利用空间监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种城市土地利用空间监测方法及系统，包括：获取实时遥感图像及POI数据并进行预处理，然后进行特征提取，获得多时相高维特征；根据街道分布数据对城市不透水面数据进行分割，获得若干个地块，与多时相高维特征结合获得融合地块分布图；根据街景图像与融合地块分布图获得全部地块的标签，提取土地利用数据；基于历史土地利用数据与当前土地利用数据获得展示土地利用变化的含有多个空间图层的地图图层，并根据变化范围的大小标注颜色。本发明专利技术通过将多个地块与多时相高维特征以及街景图像结合，获得分地块分类型的土地利用数据；建立多个空间图层，显示各阶段变化程度，并采用不同颜色标注，一目了然，为后续城市规划提供参考。划提供参考。划提供参考。

【技术实现步骤摘要】
一种城市土地利用空间监测方法及系统


[0001]本专利技术属于城市土地利用监测领域，特别是涉及一种城市土地利用空间监测方法及系统。

技术介绍

[0002]城市土地利用与人类活动密切相关，反映了人类带有目地开发利用土地资源的一切活动。城市土地利用信息能够帮助研究人员理解城市区域的内部结构和承担的功能，同时为城市规划、生态管理以及环境评估等提供重要依据。如何高效化地获取更加精准的城市土地利用信息是目前面临的主要挑战之一。
[0003]早期的城市土地利用分类及土地利用变化提取往往以实地调查、人工判读的数据为主，耗费人力物力且时效性差；而基于遥感影像的半自动分类方法仅利用了影像的光谱信息，忽视了遥感影像中的空间信息和地面辅助信息，只能对城市土地利用信息进行粗略提取和估计，土地利用变化与使用类型分类效果较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种城市土地利用空间监测方法及系统，以解决上述现有技术存在的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种城市土地利用空间监测方法，包括：
[0006]步骤一、获取待监测城市的实时遥感图像及POI数据，并对所述实时遥感图像、所述POI数据进行预处理；
[0007]步骤二、对预处理后的遥感图像及POI数据进行特征提取，获得多时相高维特征图；
[0008]步骤三、获取待监测城市街道分布数据与不透水面数据，基于所述街道分布数据与不透水面数据对待监测城市的全区域进行分割，获得若干个地块；
[0009]步骤四、将所述多时相高维特征图对应嵌入若干个地块中，获得融合地块分布图；
[0010]步骤五、获取待监测城市的街景图像，通过所述街景图像获取所述融合地块分布图中若干个地块的标签，提取当前土地利用数据并存储；
[0011]步骤六、获取历史土地利用数据，基于历史土地利用数据与当前土地利用数据获得展示土地利用变化的含有多个空间图层的地图图层，并根据变化范围的大小标注颜色。
[0012]可选的，所述步骤一中的若干个遥感图像以时间序列进行采集。
[0013]可选的，对所述遥感图像、所述POI数据进行预处理的过程包括：
[0014]检测按照时间序列获取的若干个遥感图像的偏差量，根据所述偏差量在高分辨率空间上对若干个图像进行叠加合成，获得高分辨率合成图像后，进行滤波校正；
[0015]对所述POI数据依次进行清洗、去重与重分类。
[0016]可选的，标签的获取过程包括：对获取的街景图像进行坐标校正，获取所述街景图像的正确位置坐标，校正后的街景图像和所述融合地块分布图根据空间相邻关系生成地块
街景图，从所述地块街景图中提取各个地块特征信息，建立综合标签并进行存储。
[0017]可选的，所述地块特征信息包括：各类型建筑占用土地面积的比例，各类型建筑之间的比例、建筑密度、容积率、空地率。
[0018]可选的，校正的过程包括：
[0019]获取历史遥感图像，根据获得遥感图像的设备与获取图像的时间，对图像进行初步校正，完成初步校正的历史遥感图像通过步骤一到步骤五的过程提取虚拟土地利用数据；将所述虚拟土地利用数据与历史土地利用数据进行比较，获取差异值，通过差异值对所述高分辨率合成图像进行校正。
[0020]可选的，展示土地利用变化的含有多个空间图层的地图图层的获取过程包括：划分多个变化范围并设定标注颜色，根据历史土地利用数据获得各时间阶段的土地利用空间变化值；获取当前土地利用数据与前一阶段土地利用数据的土地利用空间变化值，分别判断所处的变化范围并进行标注。
[0021]本专利技术还提供了一种城市土地利用空间监测系统，其特征在于，包括：
[0022]数据获取模块、数据处理模块、特征提取模块、分割嵌入模块、标签获取模块、对比制图模块；
[0023]所述数据获取模块用于获取待监测城市的实时遥感图像及POI数据；
[0024]所述数据处理模块用于对所述实时遥感图像、所述POI数据进行预处理；
[0025]所述特征提取模块用于对预处理后的遥感图像及POI数据进行特征提取后进行特征融合，获得多时相高维特征图；
[0026]所述分割嵌入模块用于根据街道分布数据与不透水面数据对待监测城市的全区域进行分割，并将多时相高维特征图与分割后的地块进行嵌入融合，获得融合地块分布图；
[0027]所述标签获取模块用于通过街景图像获取地块内建筑的类型信息，结合所述融合地块分布图中的信息获得当前土地利用数据并存储；
[0028]所述对比制图模块用于获取土地利用变化数据，并构建展示土地利用变化的含有多个空间图层的地图图层。
[0029]本专利技术的技术效果为：
[0030]本专利技术采用的处理遥感图像的方法，能够快速有效的改进图像的质量，通过实时遥感图像与POI数据获得城市覆盖区域的多时相高维特征并构建对应图，根据街道分布数据将不透水面数据进行分割，不透水面数据包括屋顶、停车场及道路等，将分好的地块与多时相高维特征以及街景图像结合，获得待监测城市分地块分类型的土地利用数据；通过划分变化范围，建立多个空间图层，显示各阶段变化程度，采用不同颜色标注，一目了然，为后续城市规划提供参考，于促进城市土地的高效利用和高质量的土地城市化。
附图说明
[0031]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0032]图1为本专利技术实施例中的方法流程示意图。
具体实施方式
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0034]需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0035]实施例一
[0036]如图1所示，本实施例中提供一种城市土地利用空间监测方法及系统，包括：
[0037]步骤一、获取待监测城市的实时遥感图像及POI数据，并对实时遥感图像、POI数据进行预处理；
[0038]在一些实施例中，步骤一中的若干个遥感图像以时间序列进行采集。
[0039]在一些实施例中，对遥感图像、POI数据进行预处理的过程包括：
[0040]检测按照时间序列获取的若干个遥感图像的偏差量，根据偏差量在高分辨率空间上对若干个图像进行叠加合成，获得高分辨率合成图像后，进行滤波校正；
[0041]对POI数据依次进行清洗、去重与重分类。
[0042]在一些实施例中，校正的过程包括：
[0043]获取历史遥感图像，根据获得遥感图像的设备与获取图像的时间，对图像进行初步校正，完成初步校正的历史遥感图像通过步骤一到步骤五的过程提取虚拟土地利用数据；将虚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市土地利用空间监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、获取待监测城市的实时遥感图像及POI数据，并对所述实时遥感图像、所述POI数据进行预处理；步骤二、对预处理后的遥感图像及POI数据进行特征提取，获得多时相高维特征图；步骤三、获取待监测城市街道分布数据与不透水面数据，基于所述街道分布数据与不透水面数据对待监测城市的全区域进行分割，获得若干个地块；步骤四、将所述多时相高维特征图对应嵌入若干个地块中，获得融合地块分布图；步骤五、获取待监测城市的街景图像，通过所述街景图像获取所述融合地块分布图中若干个地块的标签，提取当前土地利用数据并存储；步骤六、获取历史土地利用数据，基于历史土地利用数据与当前土地利用数据获得展示土地利用变化的含有多个空间图层的地图图层，并根据变化范围的大小标注颜色。2.根据权利要求1所述的城市土地利用空间监测方法，其特征在于，所述步骤一中的若干个遥感图像以时间序列进行采集。3.根据权利要求2所述的城市土地利用空间监测方法，其特征在于，对所述遥感图像、所述POI数据进行预处理的过程包括：检测按照时间序列获取的若干个遥感图像的偏差量，根据所述偏差量在高分辨率空间上对若干个图像进行叠加合成，获得高分辨率合成图像后，进行滤波校正；对所述POI数据依次进行清洗、去重与重分类。4.根据权利要求1所述的城市土地利用空间监测方法，其特征在于，标签的获取过程包括：对获取的街景图像进行坐标校正，获取所述街景图像的正确位置坐标，校正后的街景图像和所述融合地块分布图根据空间相邻关系生成地块街景图，从所述地块街景图中提取各个地块特征信息，建立综合标签并进行存储。5.根据权利要求4所述的城市土地利用空间监测方法，其特征在于，所述地块特征信息包...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨邦会，温莹莹，
申请(专利权)人：中科海慧天津科技有限公司，
类型：发明
国别省市：