基于灯光卫星的城市变化区域与演变类型快速提取方法

摘要

本发明提供了一种基于灯光卫星的城市变化区域与演变类型快速提取方法，获取不同年份的灯光卫星影像并进行数据预处理，选取其中3个年份的影像，设置城市不同演变类型的颜色，根据颜色判别实现城市不同演变区域的快速提取，在不同演变类型区域构建伪光谱曲线并建立城市演变类型光谱库，实现城市变化区域与演变类型的快速提取，并绘制城市演变类型图。本发明实现了大范围内城市变化区域的快速提取和个体城市演变类型的判别，具有快速高效的优点；能为城市化宏观规划、咨询公司、跨国公司进行市场布局等提供科学依据，具有很好的市场前景。

主权项

基于灯光卫星的城市变化区域与演变类型快速提取方法，其特征在于具体包括以下步骤：(1)获取相同检测区域内不同年份的灯光卫星影像；所述年份至少包括Y₁年份、Y₂年份和Y₃年份；(2)通过以下步骤对灯光卫星影像进行数据预处理：(201)辐射定标：对城市灯光卫星影像进行相对辐射校正；(202)去负值：对经步骤(201)辐射定标后的影像进行去负值处理，将小于0的值舍弃；(203)影像配准：将经步骤(202)去负值处理后的灯光卫星影像根据地理坐标，对年份数据进行配准；(204)波段合成：每一张不同年份的影像视为一个波段，按照时间先后顺序对影像进行波段合成，得到一景多波段影像；(3)设置演变类型的颜色，用不同颜色表示不同演变类型；(4)假彩色合成：从经步骤(204)处理后的城市灯光卫星影像中选取Y₁年份、Y₂年份和Y₃年份的影像，其中，Y₁<Y₂<Y₃；对3个年份的影像进行假彩色合成显示，其中，Y₁年份影像设置为红色通道，Y₂年份影像设置为绿色通道，Y₃年份影像设置为蓝色通道；(5)根据步骤(3)设置的不同演变类型的颜色，对步骤(4)的假彩色合成图像通过目视解译初步判定演变类型，以将检测区域划分为不同演变类型的区域；(6)构建伪光谱曲线：分别选取检测区域中各演变类型区域的一个像元，提取该像元历年的DN值，以时间为横轴、DN值为纵轴构造DN值变化曲线，得到各演变类型的伪光谱曲线；(7)建立演变类型光谱库：根据步骤(3)设置的不同演变类型的颜色，分别选取各演变类型区域的单一像元或2个以上像元，分别针对各演变类型区域求平均值，并构造各演变类型的伪光谱曲线，建立由伪光谱曲线构成的演变类型光谱库；(8)城市变化区域的快速提取：根据步骤(7)建立的演变类型光谱库，采用光谱匹配算法，对演变类型进行快速识别，为不同演变类型赋予相应的色彩，生成演变类型图，从而使城市变化区域与演变类型在图中得到显示。