多尺度不透水面信息遙感提取模型與方法

目錄
第1章 多尺度不透水面信息遙感提取的科學問題和挑戰(zhàn) 1
1.1 多尺度不透水面信息的科學價值 1
1.2 不透水面信息遙感提取技術和產(chǎn)品發(fā)展歷程 6
1.2.1 基于譜特征的不透水面信息遙感提取現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài) 7
1.2.2 基于圖特征的不透水面信息遙感提取現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài) 8
1.2.3 基于圖譜特征相結合的不透水面信息遙感提取現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài) 9
1.3 多尺度不透水面信息遙感提取的科學問題 10
1.3.1 不透水面“地物-材質”信息表達模型 10
1.3.2 基于遙感技術提取不透水面信息的尺度效應問題 11
1.4 多尺度不透水面信息遙感提取的技術難題 12
1.4.1 多傳感器或多航帶影像色調(diào)不一致問題 12
1.4.2 遙感影像云遮擋問題 14
1.4.3 高分辨率遙感影像中高層建筑物的陰影遮擋問題 14
1.4.4 城市植被遮擋問題 15
1.4.5 同物異譜和異物同譜問題 15
1.4.6 城市復雜場景多尺度不透水面信息自動提取難題 17
1.5 本書內(nèi)容組織 17
本章參考文獻 18
第2章 不透水面信息遙感提取模型 21
2.1 V-I-S模型 21
2.2 基于混合光譜分解的不透水面信息遙感提取模型 22
2.3 不透水面信息遙感提取指數(shù)模型 26
2.4 基于傳統(tǒng)影像分類的不透水面信息遙感提取模型 29
2.4.1 像元尺度不透水面信息遙感分類模型 29
2.4.2 亞像元尺度不透水面信息遙感分類模型 30
2.4.3 對象尺度不透水面信息遙感分類模型 30
2.5 光學遙感影像圖譜融合的不透水面遙感提取模型 32
2.6 基于隨機森林的不透水面信息遙感提取模型 33
2.6.1 特征值計算 33
2.6.2 隨機森林模型 34
2.6.3 精度評價及統(tǒng)計分析 43
2.7 基于深度學習的不透水面信息遙感提取模型 47
2.7.1 面向高分影像不透水面信息遙感提取的深度學習模型 47
2.7.2 概率圖學習模型 49
2.7.3 基于高分辨率衛(wèi)星影像的不透水面信息樣本庫構建 50
2.7.4 基于深度學習模型的不透水面信息提取方法實現(xiàn) 50
本章參考文獻 55
第3章 全球和區(qū)域尺度不透水面信息遙感提取方法 61
3.1 全球和區(qū)域尺度不透水面信息遙感提取需求 61
3.2 全球尺度不透水面信息遙感提取方法和產(chǎn)品介紹 62
3.3 美國全國30m分辨率不透水面信息遙感提取 63
3.4 中國內(nèi)地2m分辨率不透水面信息遙感提取 64
3.5 本章小結 64
本章參考文獻 64
第4章 流域尺度不透水面信息遙感提取方法 66
4.1 流域尺度不透水面信息遙感提取需求 67
4.2 流域不透水面信息遙感提取方法 68
4.3 子流域特征和子流域不透水面信息遙感提取 71
4.4 珠江三角洲流域不透水面信息遙感提取實踐 72
本章參考文獻 77
第5章 城市尺度不透水面信息遙感提取方法 78
5.1 全球城市化進程導致城市不透水面的擴張 78
5.2 城市可持續(xù)發(fā)展的透水性體檢需求 81
5.3 基于遙感影像提取城市尺度不透水面信息的技術難題 85
5.3.1 基于人工設計特征的不透水面信息遙感提取分類器的局限性 86
5.3.2 同物異譜和異物同譜具體問題 86
5.3.3 城市地物多尺度差異問題 88
5.4 城市不透水面信息遙感提取所需的影像預處理 90
5.4.1 城市影像顏色恒常性增強 90
5.4.2 基于高斯尺度空間的城市影像融合 93
5.4.3 城市高分辨率遙感影像云檢測 101
5.4.4 城市高分辨率遙感影像陰影檢測和提取 107
5.5 城市尺度的不透水面信息遙感提取方法 109
5.5.1 基于中分辨率遙感影像的城市不透水面總體估算方法 109
5.5.2 全色高分辨率遙感影像面向對象分類的不透水面信息提取方法 112
5.5.3 全色遙感影像和多光譜遙感影像融合的不透水面信息提取方法 113
5.5.4 基于光譜匹配分類的高光譜遙感影像不透水面信息提取方法 115
5.5.5 基于視頻遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)的城市不透水面信息提取方法 118
5.5.6 高分辨率遙感影像和LiDAR融合的不透水面信息提取方法 121
5.5.7 光學和SAR圖像融合的城市不透水面信息遙感提取方法 129
5.6 城市不透水面信息遙感提取實踐 131
5.6.1 中國特大城市不透水面信息遙感提取實踐 132
5.6.2 國際城市不透水面信息遙感提取實踐 132
5.6.3 梧州市不透水面信息遙感提取實踐 135
5.6.4 中國小城鎮(zhèn)不透水面信息遙感提取實踐 138
本章參考文獻 140
第6章 景觀尺度不透水面信息遙感提取方法 141
6.1 城市景觀尺度與景觀指數(shù) 143
6.1.1 area-edge景觀指數(shù) 143
6.1.2 shape景觀指數(shù) 145
6.1.3 aggregation景觀指數(shù) 146
6.1.4 diversity景觀指數(shù) 149
6.2 城市景觀尺度不透水面信息遙感提取方法 150
6.2.1 城市典型景觀特點及不透水面信息遙感提取需求 150
6.2.2 多尺度多特征融合的景觀尺度不透水面信息遙感提取方法 152
6.2.3 基于深度學習模型的高分辨率遙感影像不透水面信息遙感提取方法 154
6.3 基于車載和地面影像的城市景觀尺度不透水面信息遙感提取方法 154
6.3.1 基于景觀尺度場景分析的高分辨率遙感影像不透水面信息提取 155
6.3.2 基于街景影像的景觀尺度不透水面信息遙感提取結果檢查 158
6.3.3 景觀尺度不透水面信息遙感提取結果的實地驗證 159
6.3.4 景觀尺度不透水面信息遙感提取結果與地理國情普查數(shù)據(jù)的對比 160
6.4 城市景觀尺度透水鋪裝信息的遙感提取 161
第7章 多尺度不透水面信息應用 165
7.1 全球尺度十米級不透水面信息應用 165
7.2 中國內(nèi)地米級不透水面信息應用 166
7.3 區(qū)域尺度十米級不透水面信息應用 168
7.3.1 區(qū)域不透水面豐度空間格局分析 168
7.3.2 區(qū)域不透水面時空變化分析 169
7.4 流域尺度十米級不透水面信息應用 172
7.4.1 秦淮河流域不透水面信息應用 172
7.4.2 流域不透水面信息在長江經(jīng)濟帶規(guī)劃中的應用 173
7.5 城市尺度米級不透水面信息在海綿城市規(guī)劃和建設中的應用 175
7.5.1 海綿城市規(guī)劃對高精度不透水面信息的需求 176
7.5.2 武漢市米級不透水面信息應用實踐 176
7.5.3 雄安新區(qū)米級不透水面信息應用實踐 179
7.6 景觀尺度米級和分米級不透水面信息應用 181
7.6.1 景觀尺度不透水面信息在舊城改造中的應用 181
7.6.2 景觀尺度不透水面信息在新區(qū)規(guī)劃中的應用 184
本章參考文獻 187
第8章 多尺度不透水面信息提取模型和方法及應用展望 188
8.1 當前不透水面信息遙感提取面臨的挑戰(zhàn) 188
8.2 不透水面信息提取模型展望 189
8.3 不透水面信息提取方法展望 190
8.4 從不透水面信息的提取到不透水層信息的提取 190
8.5 多尺度不透水面信息應用展望 191
本章參考文獻 195