梁昊:基于多时相遥感影像的南京市新增建设用地提取与分析论文

梁昊:基于多时相遥感影像的南京市新增建设用地提取与分析论文

本文主要研究内容

作者梁昊(2019)在《基于多时相遥感影像的南京市新增建设用地提取与分析》一文中研究指出:新增建设用地是城市建设的重要组成部分,其准确提取可协助城市规划和管理者掌握城市发展趋势与发展速度,实现动态监测与综合分析。欧空局Sentinel系列遥感卫星面向社会免费共享10m分辨率的可见光、近红外和后向散射数据,可用于低成本、精准高效地提取新增建设用地。为准确提取新增建设用地,研究提出了一种应用多时相Sentinel数据和集成学习算法的面向对象新增建设用地提取方法,分析了南京市2016-2019年的新增建设用地分布特点。论文主要研究内容和结论如下:(1)构建了多时相Sentinel-1A和Sentinel-2A数据中用于新增建设用地提取的混合特征集。基于多时相Sentinel-1A和Sentinel-2A数据,提取了包括光谱特征(蓝光反射率、绿光反射率、红光反射率、近红外反射率、NDVI、EVI、NDWI、KT变换得到的土壤亮度、绿度和黄度)、纹理特征(主成分分析的第一主成分PCA1及计算其灰度共生矩阵得到的均值、方差、协同性、反差性、非相似性、熵、角二阶矩和相关性8个纹理算子)和后向散射特征(VH和VV)在内的21维特征,分析了包括建设用地在内各种地类的光谱和空间特征。基于构建的特征集进行面向对象分割、全域均值滤波和归一化,组合两时相的特征集得到用于新增建设用地提取的数据集。(2)提出了一种基于集成学习的新增建筑用地提取方法。基于随机森林、旋转森林、支持向量机、极限学习机等多分类器,运用精度加权投票法构造集成学习算法,通过二值分类直接提取特征集的新增建设用地。比较各基分类器及集成学习的提取精度,同时比较提出的直接变化提取策略和分类后比较策略的提取效果,发现基于多分类器集成学习的直接变化提取法的效果最优,精度高于单分类器效果或分类后比较法,提取的总体精度达0.95,Kappa系数达0.89。提取结果的“椒盐现象”较弱,地物提取完整,轮廓清晰。(3)分析了南京市2016-2019年度新增建设用地的数量、空间布局及其在生态红线区内的变化。基于南京市新增建设用地提取结果,统计全市及各行政区2016-2019年各年的新增建设用地面积,其中2016-2017年新增建设用地面积为66.3191 km2,2017-2018新增54.7966 km2,2018-2019新增38.6442 km2,2016-2019年总共新增153.5371 km2,占全市面积的2.3184%。生成各个年份各个行政区的新增建设用地几何重心,南京市的几何重心分布在江宁区中上部,新增建设用地的几何重心呈现出先北移后南移的趋势,但始终分布在市几何重心附近。结合生态红线区范围分析了生态红线区内新增建设用地情况,发现2016-2017年生态红线区内新增建设用地总面积4.8481 km2,2017-2018年总面积2.7464 km2,2018-2019年总面积2.8398 km2,2016-2019年总共10.0893 km2,占三年新增建设用地总面积的6.5712%,占南京市总面积的0.1523%,但一级管控区内的总面积共0.668 km2,新增建用地主体都分布在二级管控区内。

Abstract

xin zeng jian she yong de shi cheng shi jian she de chong yao zu cheng bu fen ,ji zhun que di qu ke xie zhu cheng shi gui hua he guan li zhe zhang wo cheng shi fa zhan qu shi yu fa zhan su du ,shi xian dong tai jian ce yu zeng ge fen xi 。ou kong ju Sentinelji lie yao gan wei xing mian xiang she hui mian fei gong xiang 10mfen bian lv de ke jian guang 、jin gong wai he hou xiang san she shu ju ,ke yong yu di cheng ben 、jing zhun gao xiao de di qu xin zeng jian she yong de 。wei zhun que di qu xin zeng jian she yong de ,yan jiu di chu le yi chong ying yong duo shi xiang Sentinelshu ju he ji cheng xue xi suan fa de mian xiang dui xiang xin zeng jian she yong de di qu fang fa ,fen xi le na jing shi 2016-2019nian de xin zeng jian she yong de fen bu te dian 。lun wen zhu yao yan jiu nei rong he jie lun ru xia :(1)gou jian le duo shi xiang Sentinel-1Ahe Sentinel-2Ashu ju zhong yong yu xin zeng jian she yong de di qu de hun ge te zheng ji 。ji yu duo shi xiang Sentinel-1Ahe Sentinel-2Ashu ju ,di qu le bao gua guang pu te zheng (lan guang fan she lv 、lu guang fan she lv 、gong guang fan she lv 、jin gong wai fan she lv 、NDVI、EVI、NDWI、KTbian huan de dao de tu rang liang du 、lu du he huang du )、wen li te zheng (zhu cheng fen fen xi de di yi zhu cheng fen PCA1ji ji suan ji hui du gong sheng ju zhen de dao de jun zhi 、fang cha 、xie tong xing 、fan cha xing 、fei xiang shi xing 、shang 、jiao er jie ju he xiang guan xing 8ge wen li suan zi )he hou xiang san she te zheng (VHhe VV)zai nei de 21wei te zheng ,fen xi le bao gua jian she yong de zai nei ge chong de lei de guang pu he kong jian te zheng 。ji yu gou jian de te zheng ji jin hang mian xiang dui xiang fen ge 、quan yu jun zhi lv bo he gui yi hua ,zu ge liang shi xiang de te zheng ji de dao yong yu xin zeng jian she yong de di qu de shu ju ji 。(2)di chu le yi chong ji yu ji cheng xue xi de xin zeng jian zhu yong de di qu fang fa 。ji yu sui ji sen lin 、xuan zhuai sen lin 、zhi chi xiang liang ji 、ji xian xue xi ji deng duo fen lei qi ,yun yong jing du jia quan tou piao fa gou zao ji cheng xue xi suan fa ,tong guo er zhi fen lei zhi jie di qu te zheng ji de xin zeng jian she yong de 。bi jiao ge ji fen lei qi ji ji cheng xue xi de di qu jing du ,tong shi bi jiao di chu de zhi jie bian hua di qu ce lve he fen lei hou bi jiao ce lve de di qu xiao guo ,fa xian ji yu duo fen lei qi ji cheng xue xi de zhi jie bian hua di qu fa de xiao guo zui you ,jing du gao yu chan fen lei qi xiao guo huo fen lei hou bi jiao fa ,di qu de zong ti jing du da 0.95,Kappaji shu da 0.89。di qu jie guo de “jiao yan xian xiang ”jiao ruo ,de wu di qu wan zheng ,lun kuo qing xi 。(3)fen xi le na jing shi 2016-2019nian du xin zeng jian she yong de de shu liang 、kong jian bu ju ji ji zai sheng tai gong xian ou nei de bian hua 。ji yu na jing shi xin zeng jian she yong de di qu jie guo ,tong ji quan shi ji ge hang zheng ou 2016-2019nian ge nian de xin zeng jian she yong de mian ji ,ji zhong 2016-2017nian xin zeng jian she yong de mian ji wei 66.3191 km2,2017-2018xin zeng 54.7966 km2,2018-2019xin zeng 38.6442 km2,2016-2019nian zong gong xin zeng 153.5371 km2,zhan quan shi mian ji de 2.3184%。sheng cheng ge ge nian fen ge ge hang zheng ou de xin zeng jian she yong de ji he chong xin ,na jing shi de ji he chong xin fen bu zai jiang ning ou zhong shang bu ,xin zeng jian she yong de de ji he chong xin cheng xian chu xian bei yi hou na yi de qu shi ,dan shi zhong fen bu zai shi ji he chong xin fu jin 。jie ge sheng tai gong xian ou fan wei fen xi le sheng tai gong xian ou nei xin zeng jian she yong de qing kuang ,fa xian 2016-2017nian sheng tai gong xian ou nei xin zeng jian she yong de zong mian ji 4.8481 km2,2017-2018nian zong mian ji 2.7464 km2,2018-2019nian zong mian ji 2.8398 km2,2016-2019nian zong gong 10.0893 km2,zhan san nian xin zeng jian she yong de zong mian ji de 6.5712%,zhan na jing shi zong mian ji de 0.1523%,dan yi ji guan kong ou nei de zong mian ji gong 0.668 km2,xin zeng jian yong de zhu ti dou fen bu zai er ji guan kong ou nei 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自南京大学的梁昊,发表于刊物南京大学2019-07-02论文,是一篇关于遥感论文,面向对象论文,集成学习论文,建设用地论文,南京大学2019-07-02论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自南京大学2019-07-02论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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