乡村聚居区的遥感制图方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本申请揭露一种乡村聚居区的遥感制图方法、装置、设备及存储介质，其中方法包括通过获取待测区域的影像数据集，并计算第一随机森林分类器的特征波段；将特征波段输入至预先训练好的第一随机森林分类器中，以输出像素级的土地覆盖结果图；对土地覆盖结果图进行土地覆盖类型合并、线性不透水面移除以及栅格矢量化处理，得到矢量化的土地覆盖矢量对象图；计算土地覆盖对象的空间语义特征，并基于空间语义特征以获取对象化的土地利用结果图；对土地利用结果图进行土地利用类型的重新标记和栅格化处理，得到栅格化土地利用结果图；通过对栅格化土地利用结果图进行类别合并，得到目标区域的乡村聚居区分布图。本申请有利于提高乡村聚居区制图的精准度。居区制图的精准度。居区制图的精准度。

【技术实现步骤摘要】
乡村聚居区的遥感制图方法、装置、设备及存储介质


[0001]本申请涉及遥感
，尤其涉及一种乡村聚居区的遥感制图方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]乡村聚居区属于土地利用的方式之一，是居民以农业为经济活动主要形式的聚落，通常具有农舍、牲畜棚圈、仓库场院、道路、水渠、宅旁绿地等乡村景观。对乡村聚居区的大面积测绘可以了解土地利用的情况，为政府部门制定乡村发展政策提供数据支持。在遥感应用研究领域，随着卫星数据影像的不断增多，逐渐满足了大空间尺度长时间序列土地覆盖与土地利用方法与产品的开发与生产。在这些地表覆盖产品中，被标记为不透水面或者建成区类别的像素可以被认为是包括乡村聚居区在内的人类居住区。这些方法或地表覆盖产品所使用的遥感影像包括粗空间分辨率影像(例如MODIS，VIIRS)、中等空间分辨率影像(例如Landsat，Sentinel
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2)、高分辨率商业卫星影像(例如Worldview)。基于粗空间分辨率影像的地表覆盖产品，如基于MODIS卫星的MCD12Q1土地覆盖产品，受限于其空间分辨率以及农村聚居区的规模，他们几乎无法准确地绘制农村聚居区。高空间分辨率遥感卫星数据的空间覆盖有限，难以实现大面积的乡村聚居区制图。因此，中等空间分辨率影像是用来绘制农村聚居区的合适选择。
[0003]而现有的乡村聚居区制图方式是利用集成多源卫星数据进行乡村聚居区制图。例如，一些"位置指标"被用作辅助数据来提高Landsat图像中人工建筑在特征维度的可分离性，从而检测农村聚居区。这些指标包括与水体、道路和秸秆焚烧等人为产生的火点的距离，因为它们都代表了农村聚居区附近的人类活动。然而这种方式存在一些局限性。首先，诸如水体分布和道路网络等位置指标不一定适用于全球所有地区，尤其是在较为贫困的地区，政府没有能力投资建设地理空间数据库。另外，其他一些数据集，如人口普查的统计也相当耗时，因此不能及时更新。其次，一些卫星如Sentinel
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1、2和VIIRS的历史数据存档要比Landsat少得多，因此它们不能与Landsat结合起来追踪几十年尺度的乡村聚居区的动态变化。所以现有方式难以达到对乡村聚居区进行精准制图。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提出一种乡村聚居区的遥感制图方法、装置、设备及存储介质，以提高乡村聚居区制图的精准度。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种乡村聚居区的遥感制图方法，包括：
[0006]获取待测区域的影像数据集，并基于所述影像数据集计算第一随机森林分类器的特征波段，其中，所述影像数据集为所述待测区域在预设时期的Landsat地表反射率影像数据集；
[0007]将所述特征波段输入至预先训练好的第一随机森林分类器中，以输出所述待测区
域的像素级的土地覆盖结果图；
[0008]对所述土地覆盖结果图进行土地覆盖类型合并、线性不透水面移除以及栅格矢量化处理，得到矢量化的土地覆盖对象矢量图，其中，所述土地覆盖对象矢量图包括所述待测区域的所有的土地覆盖对象；
[0009]基于所述土地覆盖对象计算空间语义特征，并将所述空间语义特征输入至预先训练好的第二随机森林分类器中，以输出对象化的土地利用结果图，其中，所述土地利用结果图包括每个所述土地覆盖对象的土地利用类型；
[0010]对所述土地利用结果图进行土地利用类型的重新标记和栅格化处理，得到栅格化土地利用结果；
[0011]通过对所述栅格化土地利用结果进行类别合并，得到目标区域的乡村聚居区分布图。
[0012]为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种乡村聚居区的遥感制图装置，包括：
[0013]特征波段计算单元，用于获取待测区域的影像数据集，并基于所述影像数据集计算第一随机森林分类器的特征波段，其中，所述影像数据集为所述待测区域在预设时期的Landsat地表反射率影像数据集；
[0014]土地覆盖结果图生成单元，用于将所述特征波段输入至预先训练好的第一随机森林分类器中，以输出所述待测区域的像素级的土地覆盖结果图；
[0015]土地覆盖结果图处理单元，用于对所述土地覆盖结果图进行土地覆盖类型合并、线性不透水面移除以及栅格矢量化处理，得到矢量化的土地覆盖对象矢量图，其中，所述土地覆盖对象矢量图包括所述待测区域的所有的土地覆盖对象；
[0016]土地利用结果图生成单元，用于基于所述土地覆盖对象计算空间语义特征，并将所述空间语义特征输入至预先训练好的第二随机森林分类器中，以输出对象化的土地利用结果图，其中，所述土地利用结果图包括每个所述土地覆盖对象的土地利用类型；
[0017]土地利用结果图处理单元，用于对所述土地利用结果图进行土地利用类型的重新标记和栅格化处理，得到栅格化土地利用结果；
[0018]目标聚居区分布图生成单元，用于通过对所述栅格化土地利用结果进行类别合并，得到目标区域的乡村聚居区分布图。
[0019]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种计算机设备，包括，一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，使得一个或多个处理器实现上述任意一项所述的乡村聚居区的遥感制图方法。
[0020]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的乡村聚居区的遥感制图方法。
[0021]本专利技术实施例提供了一种乡村聚居区的遥感制图方法、装置、设备及存储介质。本专利技术实施例通过生成土地覆盖结果图和土地利用结果图，实现从土地覆盖到土地利用的转换，从而提取出具有完整空间形态的农村居民点，使得农村聚居区的形态得到的保留，而不仅限于得出不透水面像素结果，从而有利于提高乡村聚居区制图的精准度。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请中的方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本申请实施例提供的乡村聚居区的遥感制图方法的一实现流程图；
[0024]图2是本申请实施例提供的待测区域2020年的任意一景Landsat地表反射率影像；
[0025]图3是本申请实施例提供的乡村聚居区的遥感制图方法中子流程的一实现流程图；
[0026]图4是本申请实施例提供的乡村聚居区的遥感制图方法中子流程的又一实现流程图；
[0027]图5是本申请实施例提供的乡村聚居区的遥感制图方法中子流程的又一实现流程图；
[0028]图6是本申请实施例提供的乡村聚居区的遥感制图方法中子流程的又一实现流程图；
[0029]图7是本申请实施例提供的处理线性不透水面移除的前后效果对比图；
[0030]图8是本申请实施例提供的乡村聚居区本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乡村聚居区的遥感制图方法，其特征在于，包括：获取待测区域的影像数据集，并基于所述影像数据集计算第一随机森林分类器的特征波段，其中，所述影像数据集为所述待测区域在预设时期的Landsat地表反射率影像数据集；将所述特征波段输入至预先训练好的第一随机森林分类器中，以输出所述待测区域的像素级的土地覆盖结果图；对所述土地覆盖结果图进行土地覆盖类型合并、线性不透水面移除以及栅格矢量化处理，得到矢量化的土地覆盖对象矢量图，其中，所述土地覆盖对象矢量图包括所述待测区域的所有的土地覆盖对象；基于所述土地覆盖对象计算空间语义特征，并将所述空间语义特征输入至预先训练好的第二随机森林分类器中，以输出对象化的土地利用结果图，其中，所述土地利用结果图包括每个所述土地覆盖对象的土地利用类型；对所述土地利用结果图进行土地利用类型的重新标记和栅格化处理，得到栅格化土地利用结果；通过对所述栅格化土地利用结果进行类别合并，得到目标区域的乡村聚居区分布图。2.根据权利要求1所述的乡村聚居区的遥感制图方法，其特征在于，所述获取待测区域的影像数据集，并基于所述影像数据集计算第一随机森林分类器的特征波段，包括：获取所述待测区域的所述影像数据集；基于光谱波段和预设公式，计算出所述影像数据集对应的光谱指数；从所述影像数据集的所述光谱指数和所述光谱波段中提取预设频率的近红外波段的分值数据，基于近红外波段的分值数据计算空间标准差，得到所述特征波段。3.根据权利要求1所述的乡村聚居区的遥感制图方法，其特征在于，所述将所述特征波段输入至预先训练好的第一随机森林分类器中，以输出所述待测区域的像素级的土地覆盖结果图之前，所述方法还包括：获取所述待测区域的高空间分辨率图像；从所述高空间分辨率图像中选取预设数量的样本点，得到样本数据；按照预设方式，从所述样本数据中提取所述特征波段对应的分类特征；基于所述分类特征对第一随机森林分类器进行训练，得到所述预先训练好的第一随机森林分类器。4.根据权利要求1所述的乡村聚居区的遥感制图方法，其特征在于，所述对所述土地覆盖结果图进行土地覆盖类型合并、线性不透水面移除以及栅格矢量化处理，得到矢量化的土地覆盖对象矢量图，包括：识别所述土地覆盖结果中的当前像素，并基于所述当前像素对所述土地覆盖结果图进行土地覆盖类型进行合并和重新标记，得到第一土地覆盖结果图；识别所述第一土地覆盖结果图中道路所对应的像素，并采用众数原则，将所述道路所对应的像素合并到道路相邻的类别中，以去除所述第一土地覆盖结果图中的线性不透水面像素，得到第二土地覆盖结果图；通过对所述第二土地覆盖结果图中的土地覆盖进行栅格矢量化处理，以使得空间相邻的同一种土地覆盖类型的像素合并为一个所述土地覆盖对象，得到所述矢量化的土地覆盖
对象，当所有的所述矢量化的土地覆盖对象生成后，得到所述土地覆盖对象矢量图。5.根据权利要求4所述的乡村聚居区的遥感制图方法，其特征在于，对所述土地覆盖结果图进行土地覆盖类型进行合并和重新标记，得到第一土地覆盖结果图，包括：识别所述土地覆盖结果中的当前像素，并基于所述当前像素的像素值，识别出初始土地覆盖类型，其中，所述初始土地覆盖类型包括水体、森林、草地、湿地、农田、灌丛、不透水面以及裸土；将所述森林、所述灌丛以及所述草地合并为自然植...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏涛，王岩，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：