首页> 正文

基于多时相遥感影像的南京市新增建设用地提取与分析

2020-12-08阅读(725)

基于多时相遥感影像的南京市新增建设用地提取与分析

论文摘要

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。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  •   1.1 研究背景和意义
  •     1.1.1 研究背景与选题依据
  •     1.1.2 研究意义
  •   1.2 国内外研究进展
  •     1.2.1 建设用地遥感监测研究进展
  •     1.2.2 面向对象遥感影像分析方法研究进展
  •     1.2.3 变化检测研究进展
  •     1.2.4 存在的问题
  •   1.3 研究内容和技术路线
  •     1.3.1 研究内容
  •     1.3.2 技术路线
  •     1.3.3 章节安排
  • 第二章 研究区与数据资料
  •   2.1 研究区概况
  •     2.1.1 研究区区位
  •     2.1.2 研究区自然地理概况
  •   2.2 南京市新增建设用地的特点
  •     2.2.1 新增房屋建筑
  •     2.2.2 新增道路
  •     2.2.3 新增构筑物
  •   2.3 数据资料和预处理
  •     2.3.1 数据资料
  •     2.3.2 数据预处理
  • 第三章 建设用地遥感影像特征分析与选择
  •   3.1 特征选取
  •     3.1.1 光谱特征
  •     3.1.2 纹理特征
  •     3.1.3 后向散射特征
  •   3.2 地类特征分析
  •   3.3 面向对象处理
  •     3.3.1 面向对象分割
  •     3.3.2 全域均值滤波
  •   3.4 特征归一化
  •   3.5 小结
  • 第四章 新增建设用地提取方法
  •   4.1 集成学习
  •     4.1.1 基分类器
  •     4.1.2 集成策略
  •   4.2 多时相影像分类的新增建设用地直接提取
  •   4.3 单一时相分类后比较与新增建设用地提取
  •   4.4 结果与分析
  •     4.4.1 直接变化提取结果
  •     4.4.2 分类后比较结果
  •   4.6 小结
  • 第五章 南京市新增建设用地分析
  •   5.1 城市扩张规模与速度
  •   5.2 城市扩张方向
  •   5.3 生态红线内违章建筑检测
  •   5.4 小结
  • 第六章 结论与展望
  •   6.1 研究结论
  •   6.2 论文特色和创新
  •   6.3 研究展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间取得的主要成果
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 梁昊

    导师: 杜培军

    关键词: 遥感,面向对象,集成学习,建设用地

    来源: 南京大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 自然地理学和测绘学,建筑科学与工程

    单位: 南京大学

    基金: 国家自然基金重点项目“长时间序列遥感影像智能处理与地理过程时空分析”(项目编号:41631176)

    分类号: P237;TU984.113

    总页数: 86

    文件大小: 7644K

    下载量: 362

    相关论文文献

    • [1].新增建设用地指标交易:体系构建和效率提升[J]. 南京社会科学 2020(02)
    • [2].基于手机信令数据的城市新增建设用地土地利用类型探究[J]. 城市建筑 2020(03)
    • [3].省自然资源厅组织召开规划新增建设用地指标使用额度管理工作座谈会[J]. 浙江国土资源 2020(09)
    • [4].湖南省出台措施助力乡村振兴[J]. 农村百事通 2018(20)
    • [5].省级规划调整完善新增建设用地指标分配研究——以广东省为例[J]. 国土资源情报 2017(03)
    • [6].土地利用总体规划对新增建设用地扩张的管控效果研究——以广西桂平市为例[J]. 广东土地科学 2017(03)
    • [7].新增建设用地与农转非挂钩[J]. 领导决策信息 2015(31)
    • [8].大连:探索新增建设用地批后系统化监管[J]. 中国土地 2016(11)
    • [9].大连市开展新增建设用地批后专项监管检查[J]. 国土资源 2015(04)
    • [10].广西壮族自治区人民政府关于印发加快珠江一西江经济带(广西)发展若干政策的通知[J]. 广西壮族自治区人民政府公报 2017(02)
    • [11].台州市人民政府办公室关于印发台州市市区新增建设用地计划指标使用管理办法(试行)的通知[J]. 台州市人民政府公报 2017(05)
    • [12].生态价值区新增建设用地动态监测体系建立及分析[J]. 地理信息世界 2016(03)
    • [13].阿拉善盟新增建设用地供地率位居全区首位[J]. 西部资源 2013(06)
    • [14].新增建设用地指标分解中县级政府间博弈分析——基于“公用地悲剧”和“囚徒困境”的视角[J]. 广东土地科学 2012(03)
    • [15].新增建设用地管理的“配额—交易”模型——与排污权交易制度的对比研究[J]. 中国人口·资源与环境 2010(07)
    • [16].莱芜局开展新增建设用地集中清查处理活动[J]. 山东国土资源 2010(11)
    • [17].严控新增建设用地规模对我国城市空间发展的影响[J]. 现代城市研究 2009(08)
    • [18].每年新增建设用地缺口12.43万亩[J]. 领导决策信息 2008(34)
    • [19].拉萨市人民政府办公厅关于印发《拉萨市新增建设用地指标管理办法》的通知[J]. 拉萨市人民政府公报 2018(04)
    • [20].济南:以“竞争”优化用地指标[J]. 国土资源导刊 2014(06)
    • [21].基于可转让配额的新增建设用地调控研究[J]. 国土资源科技管理 2012(03)
    • [22].浙江省1996—2005年新增建设用地效率分析[J]. 技术经济 2008(04)
    • [23].省级政府新增建设用地指标空间配置的偏好研究——以江苏省为例[J]. 安徽行政学院学报 2019(03)
    • [24].国土部表示原则上不再新增建设用地 划定永久基本农田保护[J]. 建材发展导向 2014(04)
    • [25].济南市人民政府办公厅关于印发济南市新增建设用地指标分配管理办法的通知[J]. 济南市人民政府公报 2013(09)
    • [26].财政部:调整新增建设用地有偿使用费[J]. 中国地产市场 2009(05)
    • [27].国土部：继续从严控制新增建设用地规模[J]. 城市规划通讯 2008(08)
    • [28].资讯[J]. 中国土地 2016(06)
    • [29].河南:新增建设用地指标向贫困地区倾斜[J]. 农村百事通 2018(17)
    • [30].北京:五环内严禁新增建设用地恢复“一轴一线”景观[J]. 中国房地产 2016(19)

    标签：;  ;  ;  ;  

    基于多时相遥感影像的南京市新增建设用地提取与分析
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕论降 版权所有 鄂ICP备12018319号-6