城市湿地精细类型逐级遥感提取方法技术

本发明专利技术公开一种城市湿地精细类型逐级遥感提取方法

【技术实现步骤摘要】
城市湿地精细类型逐级遥感提取方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及湿地分类
，特别是涉及一种城市湿地精细类型逐级遥感提取方法
、
系统
、
设备及介质
。

技术介绍

[0002]城市湿地作为城市中重要的生态系统类型，与人类社会有着紧密的联系，城市湿地具有独特的生态服务功能
、
生物多样性丰富
、
对水资源和农业发展均有影响和贡献
。
由于城市湿地类型多样，内部结构复杂，城市湿地类型的精细化提取存在很大的困难
。
并且，目前城市湿地类型较为精细的数据集较少，想要详细认知城市湿地特征仍然有一定困难
。
[0003]除此之外，基于遥感的城市湿地精细类型提取的理论方法与研究体系仍然不是很完善
。
大部分针对湿地的遥感提取主要集中在单一方法，如基于监督分类的提取方法
、
基于知识规则的提取方法
、
基于智能分类的提取方法等
。
然而由于湿地类型多样复杂，单一方法并不能很好的提取出精细的城市湿地类型，使得现有城市湿地类型不精细
、
分类精度不高以及精细湿地分类方法的体系不完善的问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种城市湿地精细类型逐级遥感提取方法
、
系统
、
设备及介质，可解决现有城市湿地类别不精细
、
分类精度不高以及精细湿地分类方法的体系不完善的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种城市湿地精细类型逐级遥感提取方法，包括：
[0007]对城市目标区域的遥感影像集进行处理得到所述城市目标区域的城市湿地分类特征集，所述遥感影像集包括年内多时序的
Sentinel
‑1数据和年内多时序的
Sentinel
‑2数据；
[0008]基于湿地类型样本和所述城市目标区域的湿地分类特征集通过随机森林分类模型对所述城市目标区域进行分类得到所述城市目标区域包括的城市湿地大类；所述城市湿地大类包括所述湿地类型样本对应的区域；所述湿地类型样本包含水体湿地类型
、
木本沼泽湿地类型
、
草本沼泽湿地类型与滩地湿地类型中的一种或多种；
[0009]基于所述城市目标区域的地理位置对所述城市目标区域中的城市湿地大类进行细分得到所述城市目标区域包括的城市精细湿地类型对应区域；所述城市精细湿地类型为城市内陆自然湿地
、
城市滨海自然湿地和城市人工湿地中的一个或多个；所述城市内陆自然湿地包括内陆木本沼泽
、
内陆草本沼泽
、
内陆滩地
、
河流和湖泊中的一个或多个；所述城市滨海自然湿地包括滨海木本沼泽
、
滨海草本沼泽
、
滨海滩涂
、
潟湖
、
河口水域
、
浅海水域中的一个或多个；所述城市人工湿地包括水库
、
池塘
、
人工水道
、
养殖池中的一个或多个；
[0010]通过多指标水体检测规则方法对所述城市目标区域的
Sentinel
‑2数据进行处理得到所述城市目标区域一年内所有时期的水体数据；
[0011]根据所述城市目标区域一年内所有时期的水体数据得到所述城市目标区域包括的城市内陆自然湿地对应区域的年内积水频率；
[0012]根据所述城市目标区域包括的城市内陆自然湿地对应区域的年内积水频率对所述城市目标区域包括的城市内陆自然湿地对应区域进行细分得到所述城市目标区域包括的城市季节性湿地类别对应区域；所述城市季节性湿地类别为永久性河流
、
季节性河流
、
永久性湖泊
、
季节性湖泊和洪泛湿地中的一个或多个；
[0013]根据所述城市目标区域包括的城市内陆自然湿地对应区域
、
所述城市目标区域包括的城市季节性湿地类别对应区域
、
所述城市目标区域包括的城市人工湿地类型对应区域和所述城市目标区域包括的城市滨海自然湿地类型对应区域确定所述城市目标区域包括的湿地类别
。
[0014]可选的，基于湿地类型样本和所述城市目标区域的湿地分类特征集通过随机森林分类模型对所述城市目标区域进行分类得到所述城市目标区域包括的城市湿地大类，具体包括：
[0015]将所述湿地类型样本以及所述城市湿地分类特征集输入随机森林分类模型得到所述城市目标区域包括的城市湿地大类
。
[0016]可选的，基于所述城市目标区域的地理位置对所述城市目标区域中的城市湿地大类进行细分得到所述城市目标区域包括的城市精细湿地类型对应区域，具体包括：
[0017]若所述城市目标区域包括的城市湿地大类中不存在水体湿地类型对应的区域，则根据所述城市目标区域的地理位置对所述城市目标区域的城市湿地大类进行细分得到所述城市目标区域的湿地类型对应区域，并确定所述城市目标区域的湿地类型对应区域为所述城市目标区域的城市精细湿地类型对应区域；所述湿地类型为滨海木本沼泽
、
滨海草本沼泽
、
滨海滩涂
、
内陆木本沼泽
、
内陆草本沼泽和内陆滩地中的一个或多个；
[0018]若所述城市目标区域包括的城市湿地大类中存在水体湿地类型对应的区域，则根据所述城市目标区域的地理位置对所述城市目标区域包括的城市湿地大类中除所述水体湿地类型对应的区域进行细分得到所述城市目标区域的湿地类型对应区域，然后根据所述城市目标区域的地理位置以及所述城市目标区域包括的城市湿地大类中的水体湿地类型对应的区域的几何特征对所述城市目标区域包括的城市湿地大类中的水体湿地类型对应的区域进行细分得到所述城市目标区域的水体类型对应区域，并确定所述城市目标区域的湿地类型对应区域以及所述城市目标区域的水体类型对应区域为所述城市目标区域的城市精细湿地类型对应区域；所述水体类型为浅海水域
、
水库
、
人工水道
、
河口水域
、
河流
、
池塘
、
湖泊
、
潟湖和养殖池中的一个或多个；所述几何特征包括伸长率
、
相关外接圆
、
形状复杂度指标及面积
。
[0019]可选的，根据所述城市目标区域包括的城市内陆自然湿地对应区域的年内积水频率对所述城市目标区域包括的城市内陆自然湿地对应区域进行细分得到所述城市目标区域包括的城市季节性湿地类别对应区域，具体包括：
[0020]若所述城市目标区域包括的城市内陆自然湿地对应区域中存在河流对应区域，则确定年内积水频率大于第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种城市湿地精细类型逐级遥感提取方法，其特征在于，包括：对城市目标区域的遥感影像集进行处理得到所述城市目标区域的城市湿地分类特征集，所述遥感影像集包括年内多时序的
Sentinel
‑1数据和年内多时序的
Sentinel
‑2数据；基于湿地类型样本和所述城市目标区域的湿地分类特征集通过随机森林分类模型对所述城市目标区域进行分类得到所述城市目标区域包括的城市湿地大类；所述城市湿地大类包括所述湿地类型样本对应的区域；所述湿地类型样本包含水体湿地类型
、
木本沼泽湿地类型
、
草本沼泽湿地类型与滩地湿地类型中的一种或多种；基于所述城市目标区域的地理位置对所述城市目标区域中的城市湿地大类进行细分得到所述城市目标区域包括的城市精细湿地类型对应区域；所述城市精细湿地类型为城市内陆自然湿地
、
城市滨海自然湿地和城市人工湿地中的一个或多个；所述城市内陆自然湿地包括内陆木本沼泽
、
内陆草本沼泽
、
内陆滩地
、
河流和湖泊中的一个或多个；所述城市滨海自然湿地包括滨海木本沼泽
、
滨海草本沼泽
、
滨海滩涂
、
潟湖
、
河口水域
、
浅海水域中的一个或多个；所述城市人工湿地包括水库
、
池塘
、
人工水道
、
养殖池中的一个或多个；通过多指标水体检测规则方法对所述城市目标区域的
Sentinel
‑2数据进行处理得到所述城市目标区域一年内所有时期的水体数据；根据所述城市目标区域一年内所有时期的水体数据得到所述城市目标区域包括的城市内陆自然湿地对应区域的年内积水频率；根据所述城市目标区域包括的城市内陆自然湿地对应区域的年内积水频率对所述城市目标区域包括的城市内陆自然湿地对应区域进行细分得到所述城市目标区域包括的城市季节性湿地类别对应区域；所述城市季节性湿地类别为永久性河流
、
季节性河流
、
永久性湖泊
、
季节性湖泊和洪泛湿地中的一个或多个；根据所述城市目标区域包括的城市内陆自然湿地对应区域
、
所述城市目标区域包括的城市季节性湿地类别对应区域
、
所述城市目标区域包括的城市人工湿地类型对应区域和所述城市目标区域包括的城市滨海自然湿地类型对应区域确定所述城市目标区域包括的湿地类别
。2.
根据权利要求1所述的城市湿地精细类型逐级遥感提取方法，其特征在于，基于湿地类型样本和所述城市目标区域的湿地分类特征集通过随机森林分类模型对所述城市目标区域进行分类得到所述城市目标区域包括的城市湿地大类，具体包括：将所述湿地类型样本以及所述城市湿地分类特征集输入随机森林分类模型得到所述城市目标区域包括的城市湿地大类
。3.
根据权利要求1所述的城市湿地精细类型逐级遥感提取方法，其特征在于，基于所述城市目标区域的地理位置对所述城市目标区域中的城市湿地大类进行细分得到所述城市目标区域包括的城市精细湿地类型对应区域，具体包括：若所述城市目标区域包括的城市湿地大类中不存在水体湿地类型对应的区域，则根据所述城市目标区域的地理位置对所述城市目标区域的城市湿地大类进行细分得到所述城市目标区域的湿地类型对应区域，并确定所述城市目标区域的湿地类型对应区域为所述城市目标区域的城市精细湿地类型对应区域；所述湿地类型为滨海木本沼泽
、
滨海草本沼泽
、
滨海滩涂
、
内陆木本沼泽
、
内陆草本沼泽和内陆滩地中的一个或多个；若所述城市目标区域包括的城市湿地大类中存在水体湿地类型对应的区域，则根据所
述城市目标区域的地理位置对所述城市目标区域包括的城市湿地大类中除所述水体湿地类型对应的区域进行细分得到所述城市目标区域的湿地类型对应区域，然后根据所述城市目标区域的地理位置以及所述城市目标区域包括的城市湿地大类中的水体湿地类型对应的区域的几何特征对所述城市目标区域包括的城市湿地大类中的水体湿地类型对应的区域进行细分得到所述城市目标区域的水体类型对应区域，并确定所述城市目标区域的湿地类型对应区域以及所述城市目标区域的水体类型对应区域为所述城市目标区域的城市精细湿地类型对应区域；所述水体类型为浅海水域
、
水库
、
人工水道
、
河口水域
、
河流
、
池塘
、
湖泊
、
潟湖和养殖池中的一个或多个；所述几何特征包括伸长率
、
相关外接圆
、
形状复杂度指标及面积
。4.
根据权利要求1所述的城市湿地精细类型逐级遥感提取方法，其特征在于，根据所述城市目标区域包括的城市内陆自然湿地对应区域的年内积水频率对所述城市目标区域包括的城市内陆自然湿地对应区域进行细分得到所述城市目标区域包括的城市季节性湿地类别对应区域，具体包括：若所述城市目标区域包括的城市内陆自然湿地对应区域中存在河流对应区域，则确定年内积水频率大于第一设定阈值的河流对应区域为永久性河流对应区域，确定年内积水频率大于第二设定阈值且小于第一设定阈值的河流对应区域为季节性河流对应区域，确定年内积水频率小于第二设定阈值的河流对应区域为洪泛湿地对应区域；若所述城市目标区域包括的城市内陆自然湿地对应区域中存在湖泊对应区域，则确定年内积水频率大于第一设定阈值的湖泊对应区域为永久性湖泊对应区域，确定年内积水频率大于第二设定阈值且小于第一设定阈值的湖泊对应区域为季节性湖泊对应区域，确定年内积水频率小于第二设定阈值的湖泊对应区域为洪泛湿地对应区域；若所述城市目标区域包括的城市内陆自然湿地对应区域中存在内陆木本沼泽对应区域，则确定年内积水频率大于第三设定阈值的内陆木本沼泽对应区域为洪泛湿地对应区域；确定年内积水频率小于或等于第三设定阈值的内陆木本沼泽对应区域为内陆木本沼泽对应区域；若所述城市目标区域包括的城市内陆自然湿地对应区域中存在内陆草本沼泽对应区域，则确定年内积水频率大于第三设定阈值的内陆草本沼泽对应区域为洪泛湿地对应区域；确定年内积水频率小于或等于第三设定阈值的内陆草本沼泽对应区域为内陆草本沼泽对应区域；若所述城市目标区域包括的城市内陆自然湿地对应区域中存在内陆滩地对应区域，则确定年内积水频率大于第三设定阈值的内陆滩地对应区域为洪泛湿地对应区域；确定年内积水频率小于或等于第三设定阈值的内陆滩地对应区域为内陆滩地对应区域
。5.
一种城市湿地精细类型逐级遥感提取系统，其特征在于，包括：遥感影像集处理模块，用于对城市目标区域的遥感影像集进行处理得到所述城市目标区域的城市湿地分类特征集，所述遥感影像集包括年内多时序的
Sentinel
‑1数据和年内多时序的
S...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋卫国，王晓雅，凌子燕，彭凯锋，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：