一种提取城市多种不透水层的垂直不透水层指数 被引量：17

1

作者 田玉刚 徐韵 杨晓楠 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期468-477,共10页

针对中低分辨率影像中不透水层的异质性及其与裸土光谱的易混性两类问题,选用蓝、近红外波段进行线性组合,构建了一种新的不透水层提取指数——垂直不透水层指数(PII)。该指数考虑了不透水层和其他地物在光谱空间的差异与不透水层的内... 针对中低分辨率影像中不透水层的异质性及其与裸土光谱的易混性两类问题,选用蓝、近红外波段进行线性组合,构建了一种新的不透水层提取指数——垂直不透水层指数(PII)。该指数考虑了不透水层和其他地物在光谱空间的差异与不透水层的内部异质性,并以"不透水层线"与"土壤线"夹角的角平分线作为PII的参照线,实现了自适应的不透水层提取。本文将PII指数应用于武汉和北京不同场景中,并对比归一化建筑物指数(NDBI)、比值居民地指数(RRI)以及生物物理组份指数(BCI)的提取结果。试验表明:1在裸土较少、地形平坦的武汉市区域和裸土较多、地形起伏的北京市区域,PII指数均能有效减弱裸土的混淆影响,不透水层提取精度分别达到96.05%和96.76%,优于其他3种指数;2PII指数不仅增强了不透水层与其他地物的可区分性,还保持了不透水层类内的相似性,在城市不同场景中的不透水层提取精度均能达到90%以上。由于PII指数是一种线性组合形式的指数,能够根据研究区的地物光谱自适应调整指数的方程系数,从而能适用于不同研究区,在裸地较多的地区优势尤为明显。 展开更多

关键词 土壤线 不透水层线 不透水层提取 垂直不透水层指数(PII)

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基于两种卫星传感器的不透水面提取指数比较 被引量：11

2

作者 马羽赫 赵牡丹 +1 位作者 周鹏 王建 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2021年第2期139-151,共13页

不透水面是城市化过程和环境品质影响评价的重要指标,快速、精确地从遥感影像上提取不透水面信息对分析城市扩张、地表结构变化和评价生态环境品质具有重要意义。前人已经提出了多种指数模型来识别不透水面信息,但是,裸土和沙地的干扰... 不透水面是城市化过程和环境品质影响评价的重要指标,快速、精确地从遥感影像上提取不透水面信息对分析城市扩张、地表结构变化和评价生态环境品质具有重要意义。前人已经提出了多种指数模型来识别不透水面信息,但是,裸土和沙地的干扰始终是困扰不透水面提取精度的一个主要因素。文章以分布有大量裸土和沙地信息的银川市部分区域为研究区,使用归一化建筑指数(Normalized Difference Built-up Index,NDBI)、比值居民地指数(Ratio Resident-area Index,RRI)、遥感建筑用地指数(Index Based Built-up Index,IBI)、垂直不透水层指数(Perpendicular Impervious Index,PII)和增强型不透水面指数(Enhancement Normalized Difference Impervious Surface Index,ENDISI)这5种目前常用的不透水面提取指数以及2个中等分辨率的传感器(Landsat8 OLI和Sentinel-2 MSI)数据,系统对比了10种不同指数模型和传感器组合下的不透水面提取结果,进而分析5种指数模型的差异性、对不透水面和裸土沙地的区分程度以及对不同传感器数据的响应效果。研究表明:5种不透水面指数在2种数据源下均可以基本提取出不透水面信息,其中指数RRI的提取结果总体精度最高;指数PII和RRI区分不透水面和裸土沙地的效果最好;指数NDBI、IBI和RRI对Sentinel-2 MSI的响应效果较好,指数ENDISI和PII对两种数据响应效果较一致。 展开更多

关键词 不透水面提取 指数法 卫星传感器 遥感应用

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一种提取不透水面的可见光波段遥感指数 被引量：9

3

作者 杨栩 朱大明 +2 位作者 杨润书 付志涛 谢文斌 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期127-134,共8页

为了从高分辨率无人机影像中获取准确的城市不透水面信息,在可见光波段范围内建立绿-蓝光谱特征空间,综合土壤线及不透水面线,构造了能够将土壤、植被像元与不透水面像元有效分离的绿-蓝不透水面指数。以广州市局部地区的GF-2号影像为... 为了从高分辨率无人机影像中获取准确的城市不透水面信息,在可见光波段范围内建立绿-蓝光谱特征空间,综合土壤线及不透水面线,构造了能够将土壤、植被像元与不透水面像元有效分离的绿-蓝不透水面指数。以广州市局部地区的GF-2号影像为验证数据对比及分析垂直不透水层指数、比值居民地指数以及绿-蓝不透水面指数的提取结果,以验证绿-蓝不透水面指数的可行性与提取精度。同时,将眉山市洪雅县部分地区的无人机正射影像作为试验数据进行不透水面提取。结果表明,在3个不透水面提取指数的横向对比中,绿-蓝不透水面指数和垂直不透水层指数的提取结果总体精度相同,验证了绿-蓝不透水面指数的有效性。在对无人机正射影像的不透水面提取中,得益于无人机低空摄影技术能够获取地形特征的特点,解决了建筑物屋顶因植被覆盖导致的错分问题,提取结果总体精度达到了96.95%,Kappa系数为0.936 1。试验证明了绿-蓝不透水面指数能够代替归一化差值不透水面指数、垂直不透水层指数、比值居民地指数等,应用于无人机遥感影像的不透水面信息提取中。 展开更多

关键词 遥感 光谱分析 无人机 可见光波段 土壤线 不透水面提取

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基于无人机可见光影像与OBIA-RF算法的城市不透水面提取 被引量：7

4

作者 叶章熙 郭倩 +2 位作者 张健 张厚喜 邓辉 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期225-234,共10页

不透水面是一种重要的城市地物类型,及时准确地获取城市不透水面信息对城市的合理规划、生态环境保护及可持续发展具有重要意义。低空无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)作为新型的遥感平台,具有操作灵活、时空分辨率高、受云雾影响... 不透水面是一种重要的城市地物类型,及时准确地获取城市不透水面信息对城市的合理规划、生态环境保护及可持续发展具有重要意义。低空无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)作为新型的遥感平台,具有操作灵活、时空分辨率高、受云雾影响小等优点,为中小尺度城市不透水面遥感监测提供了新的技术手段。以无人机可见光影像作为数据源,通过使用面向对象与随机森林算法相结合的方法开展对城市不透水面信息提取研究。首先,根据最佳尺度对影像进行分割并提取分割对象的不同特征,以光谱特征为基础,分别引入指数与地形特征建立方案S1~S4,以光谱、指数和地形特征为基础,分别加入纹理与几何特征构建方案S5~S7,以此来分析不同类型特征对不透水面提取效果的影响;同时,基于优选特征子集(13个)构建方案S8,基于上述8种方案,利用随机森林(RandomForest,RF)算法进行分类并确定最佳方案。然后,通过比较随机森林、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和K-最邻近法(K-Nearest Neighbors,KNN)算法在最佳方案的特征子集下的分类效果,评价随机森林算法对于不透水面的分类性能。结果表明:地形特征中的归一化数字表面模型(normalized Digital Surface Model,n DSM)对不透水面提取精度的提升作用最大,多个方案通过引入n DSM后分类精度均有较大幅度的提升(22.49~39.67个百分点);基于特征优选子集的S8方案分类精度最高,其总体精度达96.18%,Kappa系数为0.95,可见特征优选能够将高维度特征进行降维和优化,大幅减少特征数的同时还能一定程度提高分类效果;随机森林算法在最优特征子集下的分类效果优于SVM与KNN,总体精度比二者分别提升了1.35和14.18个百分点。可见面向对象和随机森林相结合的方法可有效开展城市不透水面精细化提取。该研究为基于无人机可见光影像的不透水面提取提供了一种 展开更多

关键词 无人机 遥感 可见光影像 随机森林 不透水面提取 面向对象分类 特征选择

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全球地表覆盖数据辅助多源影像融合提取城市不透水面

5

作者 霍嘉婷 赵展 朱秀丽 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第2期19-25,共7页

本文提出了一种利用GlobeLand30数据辅助多源数据融合进行城市不透水面自动提取的方法。首先基于波段映射和小波变换的影像融合方法,融合哨兵二号和高分二号影像,获得同时具有较高空间分辨率和光谱分辨率的融合影像,其具有丰富的光谱特... 本文提出了一种利用GlobeLand30数据辅助多源数据融合进行城市不透水面自动提取的方法。首先基于波段映射和小波变换的影像融合方法,融合哨兵二号和高分二号影像,获得同时具有较高空间分辨率和光谱分辨率的融合影像,其具有丰富的光谱特征和空间特征,有利于提升复杂城市区域的不透水面和非不透水面区分能力。然后利用GlobeLand30数据的类别信息自动获取初始分类样本,基于融合影像的丰富光谱信息构建多种植被指数、水体指数和建成区指数,对初始分类样本进行优化。最后利用优化后的训练样本,使用光谱、地物指数等特征训练分类器,实现城市不透水面的自动准确提取。本文以济南市2019年的高分二号和哨兵二号影像为试验数据,在时相、分辨率与影像均不同的GlobeLand30全球地表覆盖数据辅助下获得了总体精度优于92%的不透水面提取结果,验证了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 GlobeLand30地表覆盖数据 高分二号卫星 哨兵二号卫星 影像融合 不透水面提取

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基于改进全卷积神经网络的高分遥感影像不透水面提取制图 被引量：6

6

作者 庞博 黄祚继 +1 位作者 吴艳兰 陆雨婷 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2020年第4期47-55,共9页

针对现阶段高分辨率遥感影像提取城市不透水面的方法普遍精度不高的现状,以国产高分二号(GF-2)遥感影像为数据源,基于局部注意力机制的密集连接全卷积神经网络模型,以天津市遥感影像为例,构建不透水面样本库及训练不透水面提取模型,用... 针对现阶段高分辨率遥感影像提取城市不透水面的方法普遍精度不高的现状,以国产高分二号(GF-2)遥感影像为数据源,基于局部注意力机制的密集连接全卷积神经网络模型,以天津市遥感影像为例,构建不透水面样本库及训练不透水面提取模型,用测试影像进行测试并采用多种精度评价方法与传统的不透水面提取算法相对比。结果表明,本文方法在遥感不透水面提取方面具有更好的完整性,其像元精度(PA)、均交并比(MIoU)、综合评价指标F 1和Kappa系数分别为0.8832、0.7364、0.8482和0.7533,均高于决策树分类算法、支持向量机法、随机森林算法。此外,本文方法具有较好的泛化性,在遥感影像不透水面提取上具有较强的应用价值。 展开更多

关键词 高分二号 深度学习 全卷积神经网络 不透水面提取 泛化性

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“珠海一号”高光谱数据城市不透水面提取研究

7

作者 冯思伟 刘璐铭 +3 位作者 邓开元 陈欣然 蒋晓华 李先怡 《遥测遥控》 2023年第4期88-95,共8页

不透水面是评估城市化进程和评价城市环境的重要参考指标,研究城市不透水面的空间覆盖程度对城市生态环境保护、宜居城市建设具有重要意义。本文以“珠海一号”高光谱影像为数据源、珠海市陆域为研究区域,选取支持向量机和随机森林机器... 不透水面是评估城市化进程和评价城市环境的重要参考指标,研究城市不透水面的空间覆盖程度对城市生态环境保护、宜居城市建设具有重要意义。本文以“珠海一号”高光谱影像为数据源、珠海市陆域为研究区域,选取支持向量机和随机森林机器学习算法,结合光谱特征,实现城市不透水面信息提取。结果表明:使用“珠海一号”高光谱数据提取不透水面可行性较强,且支持向量机算法更适用于“珠海一号”不透水面提取,总体精度和Kappa系数分别达到92.4%、0.78;基于“珠海一号”高光谱数据进行城市不透水面提取,可为城市规划建设、分析城市土地扩张、评估城市灾害风险提供可靠理论依据和数据支撑。 展开更多

关键词 “珠海一号”高光谱数据 不透水面提取 支持向量机 随机森林

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多源遥感数据支持下的城市不透水面提取——以天津市为例 被引量：1

8

作者 张泉 《测绘工程》 2023年第3期69-75,共7页

近年城市人工地表的快速扩张引发了一系列生态问题,准确高效地获取城市不透水面信息及空间分布将具有重大的意义。以天津市为实验区,融合哨兵一号、哨兵二号及高程数据,构建多特征组合的随机森林模型,实现基于高空间分辨率影像的不透水... 近年城市人工地表的快速扩张引发了一系列生态问题,准确高效地获取城市不透水面信息及空间分布将具有重大的意义。以天津市为实验区,融合哨兵一号、哨兵二号及高程数据,构建多特征组合的随机森林模型,实现基于高空间分辨率影像的不透水层信息识别,并与其他方法进行比较。结果表明,利用本方法提取天津地区不透水面信息的总体分类精度达90.93%,Kappa系数达0.877,与其他方法的对比实验也进一步证明本方法在抑制错分误差和漏分误差方面达到了较好的效果,为未来实现大范围高精度不透水面制图奠定基础,为城市发展和生态保护提供有力依据。 展开更多

关键词 城市不透水面提取 随机森林 多源遥感数据 特征提取

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基于NDISI的七台河市不透水面信息提取 被引量：5

9

作者 葛壮 李苗 《哈尔滨师范大学自然科学学报》 CAS 2015年第3期129-131,共3页

基于遥感手段,利用TM影像,对黑龙江省七台河市进行不透水面信息的提取,选取的方法是改进的归一化不透水面指数法(NDISI).这种方法利用各个波段反射率的强弱的特点突出不透水面信息,对结果利用阈值法加以提取,并进行了精度验证.经验证,... 基于遥感手段,利用TM影像,对黑龙江省七台河市进行不透水面信息的提取,选取的方法是改进的归一化不透水面指数法(NDISI).这种方法利用各个波段反射率的强弱的特点突出不透水面信息,对结果利用阈值法加以提取,并进行了精度验证.经验证,七台河市的不透水面信息被较好的提取出来了,总精度达到了81.7%,kappa系数达到了0.7162.经过验证,证明归一化不透水面指数法(NDISI)在该地区能够得到较好的应用,也为大范围的不透水面制图提供了指导. 展开更多

关键词 不透水面提取方法 大范围自动提取 七台河 改进的归一化不透水面指数法

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基于多源高分辨率遥感影像的2 m不透水面一张图提取 被引量：4

10

作者 邵振峰 张源 +3 位作者 黄昕 朱秀丽 吴亮 万波 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期1909-1915,共7页

不透水率是衡量城市生态环境状况的一个重要指标。当前全球范围内仅有1km和30m分辨率尺度的不透水面专题信息,无法满足城市尺度水文模型建模、海绵城市规划和建设需求。提出了图谱信息融合的不透水面提取模型,实现了基于深度学习的不透... 不透水率是衡量城市生态环境状况的一个重要指标。当前全球范围内仅有1km和30m分辨率尺度的不透水面专题信息,无法满足城市尺度水文模型建模、海绵城市规划和建设需求。提出了图谱信息融合的不透水面提取模型,实现了基于深度学习的不透水面提取新方法,研制了不透水面遥感全流程提取和监测软件。基于多源高分辨率遥感影像首次完成了中国31个省(直辖市、自治区)的2m不透水面专题信息提取,形成全国不透水面一张图,为海绵城市和生态城市的建设提供了基础数据支撑和技术监测手段。 展开更多

关键词 地表覆盖产品 不透水面提取模型 深度学习 高分辨率遥感影像

原文传递

基于遥感的城市典型地物信息的快速获取方法 被引量：1

11

作者 李世伟 王召巴 杨建生 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2014年第3期1088-1094,共7页

为了及时快速地得到城市中水体、植被、不透水面和裸土四类城市典型地物的覆盖信息,建立了一种使用归一化植被指数、改进型水体指数以及基于光谱分析后新建立的比例指数,结合伪彩色合成分类的方法。通过对分类地物的光谱特征分析,综合... 为了及时快速地得到城市中水体、植被、不透水面和裸土四类城市典型地物的覆盖信息,建立了一种使用归一化植被指数、改进型水体指数以及基于光谱分析后新建立的比例指数,结合伪彩色合成分类的方法。通过对分类地物的光谱特征分析,综合使用比例指数和改进型水体指数对不透水层信息进行了提取。验证结果表明,该方法仅需要通过颜色特征就可快速生成四类地物信息分布图,无需任何分类器算法。通过与同时相高分辨率影像中的200个随机点信息进行比对后,得到该方法可达到83%的总体分类精度,Kappa系数0.803,四类地物的用户精度和制图精度均达到80%以上。 展开更多

关键词 遥感图像处理 模式识别 不透水层信息提取 遥感图像分类 伪彩色

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