【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于遥感影像处理领域，特别涉及夜间灯光遥感影像处理领域，具体涉及一种基于夜间灯光遥感影像的战争强度评估方法和系统。
技术介绍
1、全球各个地区、国家和城市的夜晚灯光明亮程度与当地生产生活水平和经济发展水平几乎是正相关对应关系，这直观地说明了人类活动越繁荣的地区，其夜间灯光的亮度就越高。因此，夜间灯光代表着人们在地球表层的活动状态和规律，夜间灯光的变化也能有效反映人类的生产活动，另一方面，夜间灯光的辐射值大小及其范围(大于零的像元数量及其分布)也能对自然灾难或人为灾难造成的人类生产生活变化做出响应。
2、目前针对地表夜光观测的遥感影像数据主要有美国国家海洋大气管理局(noaa)发布的dmsp-ols和npp-viirs，dmsp-ols提供了1992至2014年全球最长时间序列的夜间灯光对地观测数据，但该数据存在空间分辨率较低、像元dn值饱和等问题。npp-viirs于2011年成功发射，该数据的成像幅宽为3000千米，相比于dmsp-ols数据，npp-viirs缓解了像元dn值过饱和现象，其空间分辨率(500米)和辐射值探测范围都有了较大提升，能够更为丰富精确地反映人类活动的空间动态信息。
3、武装战争是一种非常严重的人为灾难，随着遥感技术的发展，与传统的实地现场报道方式相比，遥感数据具有大范围、现势性、客观性、连续性等优势，更有利于实现战况监测和战争强度的评估。目前针对战争强度定量刻画的研究相对较少，大多数研究主要关注战争发生前后夜间灯光的时空动态变化，缺乏有效的利用夜间灯光遥感数据来量化战
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术旨在提出一种基于夜间灯光遥感影像的战争强度评估方法。通过夜间灯光指标特征参量构建战争强度夜间灯光指数，能够全面、综合、客观地评价武装战争的强度水平。
2、为实现上述目的，本专利技术所设计的一种基于夜间灯光遥感影像的战争强度评估方法，包括以下步骤：
3、1)采集夜间灯光遥感影像，对影像数据进行预处理和校正；
4、2)统计计算灯光总亮度tnl、灯光平均亮度anl、灯光最大亮度maxnl、灯光比值指数nlri、灯光变化率指数nlcri这五个夜间灯光指标；
5、3)构建战争强度夜间灯光指数warinli，量化评估武装冲突的战争强度；
6、
7、式中，tnl′、anl′、maxnl′分别为归一化后的灯光总亮度、灯光平均亮度、灯光最大亮度，nlri和nlcri分别代表灯光比值指数和灯光变化率指数。
8、进一步的，步骤1)中夜光数据采用nppviirs夜间灯光遥感影像，数据预处理和校正的过程包括：影像裁剪、重投影、重采样、月光干扰的消除、负值去除、极大异常值的去除；其中月光干扰的消除、负值去除、极大异常值的去除的具体处理过程如下：
9、(11)将像元灰度值统一减去一个固定数值，去除月光的影响；
10、(12)去除负值：将像元灰度值小于0的夜间灯光像元全部赋值为0；
11、(13)对像元灰度值大于k的像元通过中值滤波法，利用周边8个像元的中值来进行代替，以此来去除极高值的影响，将像元灰度值控制在0～k之间，即：
12、
13、式中，dni为夜间灯光影像第i个像元的灰度值，dnmedian表示极高值周围8个像元的中值。
14、进一步的，所述步骤2)中灯光总强度tnl的计算方法为：
15、
16、式中，n为区域内的像元总数，dni为第i个像元的灰度值。
17、进一步的，所述步骤2)中灯光平均亮度anl的计算方法为：
18、
19、式中，n为区域内的像元总数，tnl为区域灯光总强度。
20、进一步的，所述步骤2)中灯光最大亮度maxnl表示研究区内的像元最大灰度值。
21、进一步的，所述步骤2)中灯光比值指数nlri的计算方法为：
22、
23、式中，tnlj表示j时期区域灯光总亮度，tnlref表示区域时序数据前一个或前几个tnl的平均值。
24、进一步的，所述步骤2)中灯光变化率指数nlcri的计算方法为：
25、
26、式中，tnlj表示j时期区域灯光总亮度，tnlref表示区域时序数据前一个或前几个tnl的平均值。
27、进一步的，还包括步骤4)，战争强度夜间灯光指数warinli的泛化性、迁移性和适用性验证，具体实现方式为：计算各地区的warinli，与实际的武装冲突事件进行对照分析。
28、本专利技术还提供一种基于夜间灯光遥感影像的战争强度评估系统，包括如下模块：
29、数据采集和校正模块，用于采集夜间灯光遥感影像，对影像数据进行预处理和校正；
30、夜间灯光指标计算模块，用于统计计算灯光总亮度tnl、灯光平均亮度anl、灯光最大亮度maxnl、灯光比值指数nlri、灯光变化率指数nlcri这五个夜间灯光指标；
31、战争强度夜间灯光指数构建模块，用于构建战争强度夜间灯光指数warinli，量化评估武装冲突的战争强度；
32、
33、式中，tnl′、anl′、maxnl′分别为归一化后的灯光总亮度、灯光平均亮度、灯光最大亮度，nlri和nlcri分别代表灯光比值指数和灯光变化率指数。
34、本专利技术采用上述技术方案，充分利用人类活动与城市夜间灯光强度的关系，提出并构建了战争强度夜间灯光指数，为定量估测人道主义危机提供了一种快速、准确的新途径，具有客观、全面、准确的特点，可以有效节约人力物力资源，对相关政策的制定以及战争后期的重建具有重要的参考和指导意义。
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1.一种基于夜间灯光遥感影像的战争强度评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于夜间灯光遥感影像的战争强度评估方法，其特征在于：步骤1)中夜光数据采用NPP VIIRS夜间灯光遥感影像，数据预处理和校正的过程包括：影像裁剪、重投影、重采样、月光干扰的消除、负值去除、极大异常值的去除；其中月光干扰的消除、负值去除、极大异常值的去除的具体处理过程如下：
3.根据权利要求1所述的一种基于夜间灯光遥感影像的战争强度评估方法，其特征在于：所述步骤2)中灯光总强度TNL的计算方法为：
4.根据权利要求1所述的一种基于夜间灯光遥感影像的战争强度评估方法，其特征在于：所述步骤2)中灯光平均亮度ANL的计算方法为：
5.根据权利要求1所述的一种基于夜间灯光遥感影像的战争强度评估方法，其特征在于：所述步骤2)中灯光最大亮度MaxNL表示研究区内的像元最大灰度值。
6.根据权利要求1所述的一种基于夜间灯光遥感影像的战争强度评估方法，其特征在于：所述步骤2)中灯光比值指数NLRI的计算方法为：
7.根据权
8.根据权利要求1所述的一种基于夜间灯光遥感影像的战争强度评估方法，其特征在于：还包括步骤4)，战争强度夜间灯光指数WarINLI的泛化性、迁移性和适用性验证，具体实现方式为：计算各地区的WarINLI，与实际的武装冲突事件进行对照分析。
9.一种基于夜间灯光遥感影像的战争强度评估系统，其特征在于，包括如下模块：
...【技术特征摘要】
1.一种基于夜间灯光遥感影像的战争强度评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于夜间灯光遥感影像的战争强度评估方法，其特征在于：步骤1)中夜光数据采用npp viirs夜间灯光遥感影像，数据预处理和校正的过程包括：影像裁剪、重投影、重采样、月光干扰的消除、负值去除、极大异常值的去除；其中月光干扰的消除、负值去除、极大异常值的去除的具体处理过程如下：
3.根据权利要求1所述的一种基于夜间灯光遥感影像的战争强度评估方法，其特征在于：所述步骤2)中灯光总强度tnl的计算方法为：
4.根据权利要求1所述的一种基于夜间灯光遥感影像的战争强度评估方法，其特征在于：所述步骤2)中灯光平均亮度anl的计算方法为：
5.根据权利要求1所述的一种基于夜间灯光遥感影...
【专利技术属性】
技术研发人员：张寅，胡庆武，赵鹏程，艾明耀，李加元，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
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