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专利号: 2022109994248
申请人: 东华理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-12-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于土地利用数据的多源夜光遥感影像整合方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤a,选择2013年覆盖研究区域的DMSP/OLS夜光遥感影像、NPP/VIIRS夜光遥感影像和土地利用现状栅格数据;

步骤b,对DMSP/OLS夜光遥感影像、NPP/VIIRS夜光遥感影像、土地利用现状栅格数据进行投影变换,转换为WGS_1984_Albers投影坐标系;

步骤c,对DMSP/OLS夜光遥感影像、NPP/VIIRS夜光遥感影像和土地利用现状栅格数据进行空间重采样,使DMSP/OLS夜光遥感影像、NPP/VIIRS夜光遥感影像和土地利用现状栅格数据空间分辨率均为500米;

步骤d,以土地利用现状栅格数据为基准分别对DMSP/OLS夜光遥感影像、NPP/VIIRS夜光遥感影像进行地理配准;

步骤e,使用研究区域的边界矢量数据,对土地利用现状栅格数据、DMSP/OLS夜光遥感影像、NPP/VIIRS夜光遥感影像,进行镶嵌、裁剪得到研究区域的土地利用现状栅格数据、DMSP/OLS夜光遥感影像和NPP/VIIRS夜光遥感影像;

步骤f,根据土地利用现状栅格数据的土地利用类别信息提取各类别的DMSP/OLS夜光遥感影像和NPP/VIIRS夜光遥感影像;所述根据土地利用现状栅格数据的土地利用类别信息提取各类别的DMSP/OLS夜光遥感影像和NPP/VIIRS夜光遥感影像,按以下公式提取:式中,(==)为逻辑语句,等于,则该部分为1,反之为0;其中n为土地利用现状栅格数据的类别数目,代表DMSP/OLS灯光数据第n类第i行第j列的像元值,代表NPP/VIIRS灯光数据第n类第i行第j列的像元值,代表土地利用现状栅格数据第i行第j列的像元值,代表土地利用现状栅格数据第n类的像元值大小,代表DMSP/OLS灯光数据第i行第j列的像元值,代表NPP/VIIRS灯光数据第i行第j列的像元值;

步骤g,对每一类土地利用现状类型的DMSP/OLS夜光遥感影像、NPP/VIIRS夜光遥感影像进行线性与非线性回归分析,将各类别模型组合得到回归模型组;

步骤h,基于得到的回归模型组,利用1992年至2012年间的DMSP/OLS影像与对应年的土地利用现状栅格数据模拟生成该年份的NPP/VIIRS影像,完成多源夜光遥感影像的整合。

2.根据权利要求1所述的一种基于土地利用数据的多源夜光遥感影像整合方法,其特征在于,在所述骤a中,选择版本4的2013年DMSP/OLS年稳定灯光影像,选择V2版2013年的NPP/VIIRS年均值灯光影像。

3.根据权利要求2所述的一种基于土地利用数据的多源夜光遥感影像整合方法,其特征在于,所述V2版2013年的NPP/VIIRS年均值灯光影像需要通过

2013年的灯光掩膜栅格数据对2013年的NPP/VIIRS年均值数据进行掩膜,从而得到2013年的V2版NPP/VIIRS年均值灯光影像,其提取过程计算公式为:其中,代表V2版NPP/VIIRS第n年影像第i行第j列的像元值,代表第n年灯光掩膜栅格数据第i行第j列的像元值,代表第n年NPP/VIIRS年均值像第i行第j列的像元值。

4.根据权利要求1所述的一种基于土地利用数据的多源夜光遥感影像整合方法,其特征在于,在所述步骤a中,所述土地利用现状栅格数据的选择方法为:当土地利用现状数据为栅格数据,则直接选择为土地利用现状栅格数据;若土地利用现状数据为矢量数据,则将矢量数据转换为栅格数据。

5.根据权利要求1所述的一种基于土地利用数据的多源夜光遥感影像整合方法,其特征在于,在所述步骤e中,所述得到研究区的土地利用现状栅格数据需根据研究区域大小以及所选土地利用现状栅格数据的实际情况判断是否需要多景土地利用现状进行镶嵌得到一幅覆盖研究区域的影像,再利用研究区域的边界矢量数据对其进行裁剪得到研究区域的土地利用现状栅格数据。

6.根据权利要求1所述的一种基于土地利用数据的多源夜光遥感影像整合方法,其特征在于,在所述步骤g中,对每一类土地利用现状类型的夜光遥感影像进行线性与非线性回归分析,将各类别模型组合得到回归模型组的方法具体为:对每一类别的DMSP/OLS夜光遥感影像和NPP/VIIRS夜光遥感影像建立回归模型,建立模型的方式为以每一个类别的同一空间位置的DMSP/OLS影像像元值为自变量X,NPP/VIIRS影像像元值为因变量Y,通过线性与非线性函数模型分别进行回归分析;

以相关系数的大小为依据寻找最大的拟合函数作为回归模型函数,计fi(x)为第i类别的回归模型函数;

由各类别回归模型函数结合成回归模型组。

7.根据权利要求6所述的一种基于土地利用数据的多源夜光遥感影像整合方法,其特征在于,所述回归模型组函数组表示如下:其中,fi(x)为第i类的回归模型。

8.根据权利要求1所述的一种基于土地利用数据的多源夜光遥感影像整合方法,其特征在于,在所述步骤h中,利用DMSP/OLS灯光影像和土地利用数据模拟对应年份的NPP/VIIRS影像的方法为:首先,通过步骤b、c、d、e,得到研究区的坐标系、空间分辨率、投影方式一致且经过地理配准的1992年至2012年的DMSP/OLS灯光影像与同年的土地利用现状栅格数据;

其次,以1992-2013年每一年的DMSP/OLS年稳定灯光影像与对应年的土地利用现状栅格数据为输入数据,根据步骤g中回归模型组逐像元计算得到模拟的对应年份的NPP/VIIRS影像像元的像素值,完成DMSP/OLS夜光遥感影像和NPP/VIIRS夜光遥感影像的整合。