基于多源高维特征的城市土地利用分类确定方法和系统与流程

技术特征：
1.一种基于多源高维特征的城市土地利用分类确定方法，其特征在于，包括：获取城市空间数据；所述城市空间数据包括：多时相的哨兵二号遥感影像、poi数据、osm路网数据和不透水面数据；对所述城市空间数据进行预处理，得到预处理数据；所述预处理数据包括：预处理后的多时相的哨兵二号遥感影像、预处理后的poi数据、预处理后的osm路网数据和预处理后的不透水面数据；提取所述预处理数据中的多时相高维特征，构成多时相高维特征图层；基于所述预处理后的osm路网数据对所述不透水面进行分割得到基本制图单元；基于所述基本制图单元和所述多时相高维特征图层构建样本地块；获取所述样本地块的类型标签，并结合所述样本地块与其对应的所述类型标签生成原始样本集；基于所述原始样本集生成扩充样本集；采用随机森林模型，以所述扩充样本集为输入得到扩充样本集的多样点分类结果；对所述扩充样本集的多样点分类结果进行“投票”选择，获得改进后的城市土地利用初步分类结果；对所述改进后的城市土地利用初步分类结果映射处理后得到城市土地利用分类图。2.根据权利要求1所述的基于多源高维特征的城市土地利用分类确定方法，其特征在于，所述对所述城市空间数据进行预处理，得到预处理数据，具体包括：对所述多时相的哨兵二号遥感影像进行第一预处理得到预处理后的多时相的哨兵二号遥感影像；所述第一预处理包括：拼接、配准和裁剪；对所述poi数据进行第二预处理得到预处理后的poi数据；所述第二预处理包括：清洗、去重和重分类；对osm路网数据进行第三预处理得到预处理后的osm路网数据；所述第三预处理包括重分类、道路采样和建立道路缓冲区。3.根据权利要求2所述的基于多源高维特征的城市土地利用分类确定方法，其特征在于，所述提取所述预处理数据中的多时相高维特征，构成多时相高维特征图层，具体包括：对所述预处理后的多时相的哨兵二号遥感影像进行特征提取，得到多时相的纹理特征和遥感指数；对所述预处理后的poi数据进行核密度分析和归一化处理得到核密度值；对所述纹理特征、所述遥感指数和所述核密度值进行特征融合，得到所述多时相高维特征。4.根据权利要求1所述的基于多源高维特征的城市土地利用分类确定方法，其特征在于，所述基于所述原始样本集生成扩充样本集，具体包括：将所述原始样本集分隔为多个样本子集；以在所述基本制图单元中布设多样点的方式对每一所述样本子集进行扩充；基于扩充后的样本子集生成所述扩充样本集。5.一种基于多源高维特征的城市土地利用分类确定系统，其特征在于，包括：数据获取模块，用于获取城市空间数据；所述城市空间数据包括：多时相的哨兵二号遥感影像、poi数据、osm路网数据和不透水面数据；
预处理模块，用于对所述城市空间数据进行预处理，得到预处理数据；所述预处理数据包括：预处理后的多时相的哨兵二号遥感影像、预处理后的poi数据、预处理后的osm路网数据和预处理后的不透水面数据；特征提取模块，用于提取所述预处理数据中的多时相高维特征，构成多时相高维特征图层；单元分割模块，用于基于所述预处理后的osm路网数据对所述不透水面进行分割得到基本制图单元；单元构建模块，用于基于所述基本制图单元和所述多时相高维特征图层构建样本地块；样本生成模块，用于获取所述样本地块的类型标签，并结合所述样本地块与其对应的所述类型标签生成原始样本集；样本扩充模块，用于基于所述原始样本集生成扩充样本集；分类结果确定模块，用于采用随机森林模型，以所述扩充样本集为输入得到扩充样本集的多样点分类结果；选择
‑
映射模块，用于对所述扩充样本集的多样点分类结果进行“投票”选择，获得改进后的城市土地利用初步分类结果，还用于对所述改进后的城市土地利用初步分类结果映射处理后得到城市土地利用分类图。6.根据权利要求5所述的基于多源高维特征的城市土地利用分类确定系统，其特征在于，所述预处理模块具体包括：第一预处理单元，用于对所述多时相的哨兵二号遥感影像进行第一预处理得到预处理后的多时相的哨兵二号遥感影像；所述第一预处理包括：拼接、配准和裁剪；第二预处理单元，用于对所述poi数据进行第二预处理得到预处理后的poi数据；所述第二预处理包括：清洗、去重和重分类；第三预处理单元，用于对osm路网数据进行第三预处理得到预处理后的osm路网数据；所述第三预处理包括重分类、道路采样和建立道路缓冲区。7.根据权利要求6所述的基于多源高维特征的城市土地利用分类确定系统，其特征在于，所述特征提取模块具体包括：特征提取单元，用于对所述预处理后的多时相的哨兵二号遥感影像进行特征提取，得到多时相的纹理特征和遥感指数；poi处理单元，用于对所述预处理后的poi数据进行核密度分析和归一化处理得到核密度值；融合单元，用于对所述纹理特征、所述遥感指数和所述核密度值进行特征融合，得到所述多时相高维特征。8.根据权利要求5所述的基于多源高维特征的城市土地利用分类确定系统，其特征在于，所述样本扩充模块具体包括：分割单元，用于将所述原始样本集分隔为多个样本子集；扩充单元，用于以在所述基本制图单元中布设多样点的方式对每一所述样本子集进行扩充；扩充样本生成单元，用于基于扩充后的样本子集生成所述扩充样本集。

技术总结
本发明涉及一种基于多源高维特征的城市土地利用分类确定方法和系统。该方法在对获取的城市空间数据进行预处理后，提取预处理数据中的多时相高维特征，基于预处理后的OSM路网数据对不透水面进行分割得到基本制图单元，然后，基于基本制图单元和多时相高维特征图层构建样本地块后，获取样本地块的类型标签，并结合样本地块与其对应的类型标签生成原始样本集，接着基于原始样本集生成扩充样本集，最后，采用随机森林模型以扩充样本集为输入得到城市土地利用分类结果后，对城市土地利用分类结果进行投票选择和映射处理后得到城市土地利用分类图，进而更好地解决了土地利用混杂所造成的影响，达到提高土地利用分类精度的目的。达到提高土地利用分类精度的目的。达到提高土地利用分类精度的目的。


技术研发人员：王海鹰 张惠怡 郑康 李晓佳 张华博
受保护的技术使用者：河南大学
技术研发日：2021.08.10
技术公布日：2021/11/4