【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于遥感应用技术(rs)和地理信息系统(gis)，涉及遥感信息提取和空间数据分析。具体的说是一种基于多源卫星遥感和poi大数据的城市体检方法。
技术介绍
1、城市发展进入城市更新的重要时期，城市发展的内涵逐步由量的扩张向质的，从“有没有”转向“好不好”。在这种背景下，城市体检的概念应运而生。城市体检就是对城市人居环境状态、城市规划建设管理工作的成效进行定期分析、评估、监测和反馈，准确把握城市发展状态，发现城市病，监测城市动态变化，开展城市治理工作，促进城市人居环境高质量发展。
2、2020年5月，自然资源部印发了《自然资源部办公厅关于加强国土空间规划监督管理的通知》，明确按照“一年一体检、五年一评估”的要求，对城市发展体征及规划实施效果定期进行分析和评价。城市体检工作由自然资源部、住房和城乡建设部两个部门分别领导开展，2021年两个部门均颁布了指导体检工作的具体性纲领文件，明确了体检指标体系。自然资源部主要关注城市资源的保护、分配情况，构建了6个一级类别，23个二级类别，122项指标支撑的全方位指标体系，住建部从城市内部的建设情况出发，提出了生态宜居、健康舒适等8个维度，共69个指标的体检指标体系。面对全要素多层次的指标体系，传统统计数据为基础的城市体检工作量大、更新周期慢、数据获取难，而新型的卫星遥感空间大数据结合ai技术能够对城市实时动态感知，进行高频次智能分析，促进城市体检评估精细化程度不断提高。
技术实现思路
1、本专利技术针对传统统计数据为基础的城市
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术提出一种基于多源卫星遥感和poi大数据的城市体检方法，所述方法包括以下步骤：
3、第一步：构建空间指标为主的城市体检指标体系；
4、第二步：数据收集及数据处理；
5、第三步：确定城市体检空间范围；
6、第四步：基于遥感数据的城市体检指标测算；
7、第五步：基于poi数据的便利性指标测算；
8、第六步：数据标准化；
9、第七步：权重确定和评估得分；
10、第八步：诊断并生成体检报告。
11、进一步地，所述指标体系是在已有的指标体系中融入城市蓝绿空间占比、城市地表温度、城市不透水面覆盖度、城市热岛强度和夜间灯光指数特色指标，考虑数据可获得性和指标代表性的基础上构建的。
12、进一步地，所述指标体系包含城市基础性指标、城市舒适性指标、城市安全性指标三个一级指标；城市基础性指标包括城乡融合、城市硬化度、城市绿度、城市热环境、城市亮度、城市人口密度二级指标；城市舒适性指标包括交通便捷性、教育便利性、设施便利性、医疗便利性、建筑空间舒适性、公共活动空间舒适性二级指标；城市安全性指标包括粮食安全、水安全、防灾减灾三类二级指标；所有二级指标下共包含了39个三级指标。
13、进一步地，poi数据通过调用地图服务api并使用纠偏算法得到准确的经纬度坐标，借助文本和地理位置分析点位相似性，确定重复阈值完成数据清洗；去重后将poi重分类为社区小学、社区中学、菜市场、商场、餐厅、银行、娱乐场所、咖啡馆&茶舍、文化艺术场馆、社区卫生服务设施、市区级医院、等级医院、公园绿地、广场、应急避难场所15大类。
14、进一步地，综合考虑市民生活公共设施配置和城市地表实际建设情况，选取了所述15大类poi数据进行核密度分析，然后使用几何平均值法综合poi核密度与buai建成区指数构建综合指数poi_buai，并采用densi-graph图法判定提取阈值，叠加行政边界数据实现城区实体地域范围准确提取；其具体计算公式如下：
15、buai＝ndbi-ndvi
16、
17、
18、式中，ndbi为归一化建筑指数，ndvi为归一化植被指数，buai表示建成区指数，可以有效表达城市不透水面信息，抑制低覆盖植被信息对建筑区光谱信息的干扰，取值范围在[-2，2]；k为核函数，h为搜索半径，f(x)为核密度函数；poi_buai为综合指数，p为计算得到的核密度值。
19、进一步地，利用多种卫星遥感数据、多种影像解译方法提取的地表信息进行城市体检指标的测算，其中，多种卫星遥感数据包含多光谱遥感影像、亚米卫星影像、夜间灯光影像和微波遥感数据；多种影像解译方法包括深度学习、insar、劈窗算法和定量遥感解译技术；根据多种卫星遥感数据利用所述多种影像解译方法自动提取的城市地表地物空间分布、建筑物高度、建筑物轮廓、地表热温度、夜间灯光指数和地表形变信息结合基础地理信息数据进行指标测算。
20、进一步地，通过arcgis最短步行路径分析和建设服务缓冲区的方法测算指定步行时间或者指定步行距离范围内的居住面积占城市建成区总居住面积的百分比来表征相关设施的便利性，得到整体设施覆盖情况。
21、进一步地，在所述遥感和poi指标测算的基础上，结合部门统计数据完成所有指标的数据计算，参照各项指标的标准，采用最小最大归一法进行数据标准化，利用层次分析结合专家知识进行权重确定和得分评估，最终诊断并生成体检报告。
22、本专利技术提出一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种基于多源卫星遥感和poi大数据的城市体检方法的步骤。
23、本专利技术提出一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现所述一种基于多源卫星遥感和poi大数据的城市体检方法的步骤。
24、本专利技术的有益效果：
25、本专利技术针对传统统计数据为基础的城市体检工作量大、更新周期慢、数据获取难的问题，建立基于多源卫星遥感和poi大数据的城市体检评估指标体系，并在此基础上构建深度学习等多种遥感解译方法和arcgis地理信息处理技术相结合的计算模型，进行主客观综合评价，大大降低了体检评估调查的费用和时间成本，提升了时间维、空间维到光谱维的多角度评价，使评估工作从静态化、单一化转变为全面化、动态化和实时化，为高效精确诊断城市病提供有力的数据方法支撑。
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1.一种基于多源卫星遥感和POI大数据的城市体检方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指标体系是在已有的指标体系中融入城市蓝绿空间占比、城市地表温度、城市不透水面覆盖度、城市热岛强度和夜间灯光指数特色指标，考虑数据可获得性和指标代表性的基础上构建的。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述指标体系包含城市基础性指标、城市舒适性指标、城市安全性指标三个一级指标；城市基础性指标包括城乡融合、城市硬化度、城市绿度、城市热环境、城市亮度、城市人口密度二级指标；城市舒适性指标包括交通便捷性、教育便利性、设施便利性、医疗便利性、建筑空间舒适性、公共活动空间舒适性二级指标；城市安全性指标包括粮食安全、水安全、防灾减灾三类二级指标；所有二级指标下共包含了39个三级指标。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，POI数据通过调用地图服务API并使用纠偏算法得到准确的经纬度坐标，借助文本和地理位置分析点位相似性，确定重复阈值完成数据清洗；去重后将POI重分类为社区小学、社区中学、菜市场、商场、餐厅、银行
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，综合考虑市民生活公共设施配置和城市地表实际建设情况，选取了所述15大类POI数据进行核密度分析，然后使用几何平均值法综合POI核密度与BUAI建成区指数构建综合指数POI_BUAI，并采用Densi-Graph图法判定提取阈值，叠加行政边界数据实现城区实体地域范围准确提取；其具体计算公式如下：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，利用多种卫星遥感数据、多种影像解译方法提取的地表信息进行城市体检指标的测算，其中，多种卫星遥感数据包含多光谱遥感影像、亚米卫星影像、夜间灯光影像和微波遥感数据；多种影像解译方法包括深度学习、InSAR、劈窗算法和定量遥感解译技术；根据多种卫星遥感数据利用所述多种影像解译方法自动提取的城市地表地物空间分布、建筑物高度、建筑物轮廓、地表热温度、夜间灯光指数和地表形变信息结合基础地理信息数据进行指标测算。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过ArcGIS最短步行路径分析和建设服务缓冲区的方法测算指定步行时间或者指定步行距离范围内的居住面积占城市建成区总居住面积的百分比来表征相关设施的便利性，得到整体设施覆盖情况。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述遥感和POI指标测算的基础上，结合部门统计数据完成所有指标的数据计算，参照各项指标的标准，采用最小最大归一法进行数据标准化，利用层次分析结合专家知识进行权重确定和得分评估，最终诊断并生成体检报告。
9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-8任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于多源卫星遥感和poi大数据的城市体检方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指标体系是在已有的指标体系中融入城市蓝绿空间占比、城市地表温度、城市不透水面覆盖度、城市热岛强度和夜间灯光指数特色指标，考虑数据可获得性和指标代表性的基础上构建的。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述指标体系包含城市基础性指标、城市舒适性指标、城市安全性指标三个一级指标；城市基础性指标包括城乡融合、城市硬化度、城市绿度、城市热环境、城市亮度、城市人口密度二级指标；城市舒适性指标包括交通便捷性、教育便利性、设施便利性、医疗便利性、建筑空间舒适性、公共活动空间舒适性二级指标；城市安全性指标包括粮食安全、水安全、防灾减灾三类二级指标；所有二级指标下共包含了39个三级指标。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，poi数据通过调用地图服务api并使用纠偏算法得到准确的经纬度坐标，借助文本和地理位置分析点位相似性，确定重复阈值完成数据清洗；去重后将poi重分类为社区小学、社区中学、菜市场、商场、餐厅、银行、娱乐场所、咖啡馆&茶舍、文化艺术场馆、社区卫生服务设施、市区级医院、等级医院、公园绿地、广场、应急避难场所15大类。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，综合考虑市民生活公共设施配置和城市地表实际建设情况，选取了所述15大类poi数据进行核密度分析，然后使用几何平均值法综合poi核密度与buai建成区指数构建综合指数poi_buai，并采用...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁雪琪，朱瑞飞，巩加龙，李恒宇，
申请(专利权)人：长光卫星技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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