基于NPP-VIIRS夜间灯光数据和Landsat-8数据的城镇建筑用地提取方法改进——以广州市为例

以广州市为例,将Landsat-8-OLS数据与NPP-VIIRS夜间灯光数据相结合提取城镇建筑用地,在常规的NDBI指数、ULI指数方法的基础上进行改进,以获得更加精确的城镇建筑用地信息。首先,利用NPP-VIIRS夜间灯光数据得到城镇建筑用地的大致分布范围,基于Landsat-8-OLS数据提取NDBI、NDVI指数;然后通过分析夜间灯光建筑用地范围、NDVI指数,NDBI指数三者的特性,分别对三者图像进行二值化、求交运算来提取城镇建筑用地;最后将提取结果与传统的NDBI指数、ULI指数方法的提取结果进行对比,利用Google Earth高空间分辨率影像数据进行精度验证。结果表明,结合NPP-VIIRS数据和Landsat-8-OLS数据的多指数提取相交运算,可有效剔除提取结果中包含的裸土信息,与NDBI等指数方法相比,能得到更高的精度。

POI辅助下的城市国土空间地类信息细化研究

为提升城市国土空间地类信息细化工作效率,将POI数据、国土变更调查数据与行业专题资料相结合,利用分类映射、数据匹配、空间叠置等关键技术,研究形成了一套POI辅助下的城市国土空间地类信息细化技术流程。通过搭建FME模板,实现了城镇住宅、医疗机构、学校等各细化地类的快速自动定位与信息细化补充,在一定程度上减少了人工工作量,提升了工作效率。以徐州市为例,统计了POI对于不同细化地类的利用率。结果表明,分类映射提取后的POI专题数据整体利用率较好;但由于不同数据标准的差异性,对于部分细化类型,POI数据需进一步结合其他数据来提升其可用性。

基于GIS技术的城市土地利用动态数据整合方法

为解决城市土地利用数据整合过程中存在的资源重复利用或浪费的不足,研究基于GIS技术的城市土地利用动态数据整合方法。参考属性关系建立了城市土地利用规划数据库,运用GIS技术划分了地理空间要素,采用网络融合理论整合了城市土地利用动态数据。实验结果表明:以某省城镇化土地利用为测试对象,对其规划产生的数据进行整合处理,在设计方法的应用下整合时间可控制在2.5 s之内,且整合完成的数据具有相似性,能够满足标准使用。

城市建筑材质-地表温度关系的多源遥感研究

利用PROBA CHRIS遥感影像对北京城市建筑材质和自然地表进行基于光谱先验知识的分层分类提取,并与Landsat5 TM热红外数据反演得到的北京城市地表温度叠加,采用统计学方法定量分析了主要建筑材质、自然地类与地表温度的关系,并重点就不同建筑材质对城市热岛的影响及其表面特性所起作用进行了分析。结果表明:北京城区中的砖瓦房表面温度最高,比其他材质高0.3K^4.0K,比自然地类高5.1K^7.8K;金属结构表面温度略低;混凝土、水泥和沥青的平均温度相当,他们是城市热环境异常的主要来源之一;另外,城市中的玻璃幕墙能够有效地降低其表面温度,比其它材质低3.3K^4.0K。反照率、热惯量和热传导性是建筑材质影响城市地表温度的3个重要表面特性,对于不同材质,它们存在较大差异。

利用城镇地籍数据快速构建城市三维模型的方法

研究目的:利用2DGIS中城镇地籍数据信息快速建立城市三维模型。研究方法:首先对城镇大比例数据进行归类,提取适合三维建模的点、线、面要素,然后对要素进行重新组织,利用ArcScene,依据三维表达的要求,对地形背景建立DEM并与DOM叠加处理,界址点、控制点等点状地物建立三维独立地物符号库,一般建筑物按高度进行拉伸,而对标志性建筑物采用三维建模软件按二维轮廓进行精细模型制作。研究结果:成功地对某市大比例尺城镇地籍数据进行三维可视城市三维模型构建。研究结论:利用2DGIS中城镇地籍数据信息建立城市三维模型方法可行有效,有利于推进三维地籍的发展。

一种人工智能精细识别城市用地的方法探索——基于建筑形态与业态大数据

面对城市空间的高度集聚以及用地类型的日趋复杂,如何高效科学地识别大规模空间用地类型,成为规划编制过程中的一大难点。基于此,本文从业态功能和城市形态学视角出发,交叉利用建筑形态及业态POI大数据,突破目前已有的业态赋权模型识别方法,在进行空间校准、TF-IDF变换和数据库建构的基础上,采用人工智能方法,对不同类型、规模、区位的城市进行系统性的有监督深度学习与智能识别,将城市用地精细识别至国标最小类。同时,从形态指标、布局形态、特殊形态等维度嵌入智能规则,并通过置信度标注、调研反馈和系统自优化等方法,来进一步提高识别的精细度与准确率。

基于压缩数据维的城市建筑用地遥感信息提取

通过压缩数据维的方式,研究城市建筑用地信息准确提取的原理和方法。通过对城市土地利用类型的分析,选取了归一化差异建筑指数、修正归一化差异水体指数和土壤调节植被指数来代表城市建成区的3种最主要地类———建筑用地、水体和植被。通过将ETM+影像原有的7个波段压缩为由它们衍生的这3个采用比值运算构成的指数波段,大大压缩了数据维数、减少了数据的相关度并降低了不同地类的光谱混淆性。因此采用简单的最大似然分类和掩膜处理技术,就可以将城市建筑用地信息提取出来,其精度可达91.2%。

基于GF-1遥感数据的城市绿地信息提取研究

城市绿地对城市生态系统具有重要作用,且受到高度重视。为实现城市生态绿地建设与规划,需要进行快速、有效的城市绿地信息提取。随着我国高空间分辨率遥感技术空前发展,使得城市绿地信息提取向着高精度、高效的方向发展。研究拟探索出适用于GF-1遥感数据城市绿地信息提取算法,为城市生态建设提供方法支持。通过对比3种分割方法,找到GF-1数据适用于城市绿地信息提取最佳分割方法与尺度;基于特征分析,对城市绿地进行面向对象规则分类并评价。结果表明,整合NDVI边缘信息为权重的均值漂移分割算法最佳;面向对象规则分类总体精度达到89.00%,kappa系数达到0.8525;相比其他城市绿地类型,防护绿地提取精度仍然存在不足。

城市土地信息系统设计的初步研究

土地是人类赖以生存和发展的物质基础。随着人口增长和人与地矛盾的日益加剧 ,如何合理利用有限的土地资源 ,是关系人类生存和经济社会持续发展的重大问题。城市土地信息系统(ULIS)的建立就是为了合理利用城市土地 ,保证城市土地利用和开发经营活动的相互协调 ,以在保持土地生态平衡的条件下 ,达到社会经济及环境效益最优化。本文就建立城市土地信息系统的基本思路作了框架式描述 ,力求使其简单明确。

基于实体—关系数据模型的城市地籍信息系统的构建与应用

该文首先对实体-关系数据模型的理论依据及其技术机制进行阐述,然后结合实体—关系数据模型的成功典范—ArcSDE,介绍该数据模型在城市地籍信息系统中的具体应用—广州市海珠区地籍信息系统的设计与实现,同时对该系统的平台设计、数据流程和主要功能等进行分析和说明。

基于RS和GIS的郑州市城市扩展研究

以1988年和2001年的TM/ETM+遥感影像作为主要数据源,将RS与GIS技术相结合,对郑州市城市扩展进行动态监测.首先利用ENVI软件构造三指数波段,即归一化建筑指数(NDBI)、归一化水体指数(NDWI)和土壤调节植被指数(SAVI),用来代表郑州市最主要的土地覆盖类型:城镇用地、水体和植被.然后对3个指数波段进行假彩色合成,采用最大似然监督分类法对假彩色合成影像进行分类,利用ENVI的掩膜技术从分类结果图中提取出城镇用地信息,再利用GIS的空间叠加分析功能提取出城市用地扩展信息,包括城市扩展的面积、方向及速率等,最后对城市扩展模式进行分析.研究结果表明,郑州市1988—2001年间城市建成区面积共扩展61.33 km2,平均每年扩展4.7 km2,城市扩展模式可近似看作是以二七广场为中心向四周呈同心圆式蔓延扩展.

基于地楼房信息一体化思想的规划国土地理信息系统建设

回顾了深圳市规划国土地理信息系统的发展历程,分析总结了系统发展中遇到的问题。结合最近进行的系统集成改造工作,介绍了系统的体系结构、数据框架和功能组成,阐述了以地籍为核心的地楼房信息一体化管理思想,最后简要概述了基于该思想进行的系统建设工作及系统应用效果。

BIM技术下城市建筑用地遥感数据维压缩提取方法研究

针对遥感数据特征维数大导致提取较为复杂的问题,该文提出BIM技术下城市建筑用地遥感数据维压缩提取方法。首先,将遥感数据导入BIM模型中进行轻量化处理,获取城市建筑用地所需的要素信息;然后,对城市建筑用地数据进行解析,通过语义过滤处理提取BIM技术关键要素,并采用三角网化方法将遥感数据转化至可供GIS模型处理的三角网模型;最后,利用随机投影方法对遥感数据进行降维压缩,并通过字典学习、词汇编码、特征提取实现城市建筑用地遥感数据提取。实验结果表明,该文方法可有效压缩提取遥感数据内的城市建筑用地,且遥感数据提取精度高。

基于GIS的土地城镇化质量评价支持系统研究

我国高速的城镇化带来土地利用方式粗放、城市蔓延、资源浪费、环境污染、生态破坏等问题。学界从人口城镇化与土地城镇化匹配程度、户籍制度与城镇化的不协调原因、土地征收与进城农民安居等角度研究城镇化,却少有土地城镇化质量本身的研究,更缺乏相应的技术支持手段的研究。利用开源GIS技术,研究土地城镇化质量评价过程中多源数据的汇交、发布、共享方案;研究如何搭建支持土地城镇化质量评价的信息系统以实现在区域与分类"三生空间"双层次上的完整城镇化质量评价闭环。提出完整的开源GIS信息平台架构设计方案;将开源GIS技术引入土地管理领域,填补国内这方面研究的空缺;打破商用软件在行业中的垄断;建设高效廉价的GIS管理系统,有着较大的现实意。

基于城镇二维地籍数据快速构建城市三维模型研究

对城镇大比例数据进行归类,提取适合三维建模的点、线、面要素,然后对要素进行重新组织,利用Arc Scene,依据三维表达的要求,对地形背景建立DEM并与DOM叠加处理,界址点、控制点等点状地物建立三维独立地物符号库,一般建筑物按高度进行拉伸,而对标志性建筑物采用三维建模软件按二维轮廓进行精细模型制作。利用2D GIS中城镇地籍数据信息建立城市三维模型方法可行有效,有利于推进三维地籍的发展。

基于IFC标准的城市轨道交通BIM(建筑信息模型)数据有效性检查

城市轨道交通BIM(建筑信息模型)数据的体量不断增长,数据的有效性成为各个阶段协同工作的关键要素之一。以IFC(Industry Foundation Classes)标准为基础,对实现城市轨道交通BIM数据的有效性检查进行分析。基于IFC标准架构对轨道交通BIM数据的完备表达,引入了模板匹配的检查方法,搭建了基于IFC标准的BIM数据有效性检查平台,实现了对城市轨道交通BIM中对象及属性信息的有效性检查。最后,通过实际工程案例测试验证该方法的可行性。

南京市城乡地籍数据整合若干问题探讨

概述了南京市城乡地籍数据整合前的城乡地籍数据及管理利用状况,结合南京市城乡地籍数据整合工作实际,对城乡地籍数据整合的技术路线、城乡权属或权属界线调整方法、权属或权属界线调整后地类修改方法、需合并缝隙"小图斑"界定等问题进行探讨,以期为其他城市城乡地籍数据一体化管理提供参考。

基于BIM交互与数据驱动的多专业正向协同设计技术

为了实现多专业之间基于数据驱动的协同设计,提高设计效率,在分析城市轨道交通正向协同设计模式的基础上,提出了基于数据驱动的多专业正向协同设计技术.首先建立符合城市轨道交通领域特点的七维建筑信息模型,采用工业基础类表达三维设计模型并解析形成模型结构树;然后通过模型交互和数据提取,完成交互构件参数设计;最后基于数据驱动和协同消息,调整协同构件的设计参数,完成协同设计过程.通过实际案例分析表明:提出的数据驱动的多专业正向协同设计技术能够有效促进城市轨道交通各专业间数据交互和协同,实现多专业间的正向协同设计,形成优化设计方案、提高协同效率.

基于遥感影像的城市绿地信息提取

介绍了太原市的基本情况,通过选取某遥感影像,分析了数据预处理技术,并探讨了基于遥感影像的城市绿地信息提取方法,指出遥感技术能够快速准确地提取城市绿地信息。

全色影像与珞珈一号在建设用地提取中的应用

鉴于基于建筑专题指数提取城镇建筑物用地方法已经无法适应月新日异的土地利用变化的问题,提出一种将Landsat-8 OLS遥感影像和珞珈一号夜间灯光数据构建UBLI进行城镇建筑用地提取的方法。将通过UBLI提取出的城镇建筑用地与通过NDBI、IBI和夜间灯光数据提取出的城镇建筑用地进行对比分析。以南昌市为例,进行城镇建筑用地的提取。采用南昌市2018年的土地利用调查数据作为对照,并结合天地图,在NDBI、夜间灯光数据、IBI、UBLI提取结果中选取建筑物样本和非建筑样本构建混淆矩阵进行精度检验。分析结果表明,UBLI所提取的城镇建筑用地的总体精度明显优于其他方法,UBLI可有效剔除NDBI和IBI难以区分的裸土和低植被覆盖区域以及夜间灯光数据上城镇建筑周边的水体。与传统的建筑专题指数相比,该方法具有更高的精度及更优异的细节特征提取能力。