基于优化HRNetV2的高分辨率遥感影像土地利用自动分类

研究目的：基于语义分割模型HRNetV2实现高分辨率遥感影像的土地利用自动分类,以期推动深度学习语义分割方法实现遥感影像的土地利用自动分类研究,并为该类研究提供可参考的案例。研究方法：首先对语义分割模型HRNetV2从损失函数、特征提取方面进行优化,以提高模型的分割精度;其次用优化后的HRNetV2模型对民乐县2 m的高分辨率遥感影像进行土地利用分类,并基于混淆矩阵对分类的结果进行评估。研究结果：（1）优化后的HRNetV2语义分割模型的MIOU达81.9%,相较于优化前提高了4.4%, 证明了优化方法的有效性;（2）针对民乐县进行的土地利用自动分类总体精度达89.72%,Kappa系数达0.888。研究结论：优化后的HRNetV2语义分割模型在高分辨率遥感影像的土地利用自动分类中具有较强的应用前景。     

基于残差U-Net的遥感影像土地覆盖类型自动分割

研究目的:土地覆盖的准确分割对于土地调查和规划具有重要意义。针对传统方法对于高分辨率遥感影像分割存在精度和效率较低等问题,提出了深度学习遥感影像分割方法。研究方法:以2 m高分辨率遥感影像为数据源,选用一种加入残差块的U-Net模型(ResU_Net),对目标区域进行基于深度学习的土地覆盖分割,并与SVM、PSPNet、U-Net分割方法进行对比。研究结果:ResU_Net能够更加准确地表达高分辨率遥感影像的地物信息,该方法总体分割精度达到85.50%,Kappa系数为0.7603,总体精度和Kappa系数均高于SVM、PSPNet和U-Net分割方法(总体精度:ResU_Net(85.50%)>U-Net(79.44%)>PSPNet(78.90%)>SVM(66.80%))。研究结论:ResU_Net模型对高分辨率遥感影像的土地覆盖分割效果更优。     

基于航空影像的城市用地类型提取研究

用遥感方法调查研究土地利用现状及其动态变化,为编制城镇规划、土地利用总体规划,建立合理的土地信息系统提供科学和必要的依据;航空影像可以快速的获取小范围地区的详细信息资料;以曲阜市为例探讨了利用高分辨率CCD航空影像进行城市用地类型提取的技术路线,分析了用ARCVIEWGIS提取的精度。     

武汉城市用地结构演变模式研究

研究目的：揭示武汉城市化快速发展过程中主要用地类型数量变化、时空变化特征以及城市用地结构演变模式。研究方法：遥感影像融合;遥感影像分类;土地利用变化转移矩阵。研究结果：（1）受地形地貌等因素的制约,武汉城市建设用地扩张主要沿横贯主城东西向的山体、纵穿南北的长江构成的“十”字形不断向外扩张;（2）过去30年中,武汉市的发展占用了大量的水域资源;未来需要制定更严格的法律法规措施保护湖泊、坑塘等水域资源。研究结论:多时相遥感影像融合分析是理解城市用地结构演变模式的有效方法。     

基于高分辨率遥感影像的桑树信息提取研究——以广西鹿寨县为例

采用高分辨遥感影像提取农作物信息在北方区域得到了深入的研究和广泛应用,但受到南方地形复杂、气候差异等条件的影响,采用遥感技术提取南方农作物信息的研究甚少。鉴于此,该文以广西鹿寨县为例,采用2012年9月的高分辨率Rapid Eye遥感影像为主要研究数据源,利用面向对象的遥感图像分析方法,结合高程数据模型DEM和GPS野外采集数据,综合桑树在遥感影像上的形状特征、颜色特征、光谱特征、纹理特征、位置特征(拓扑特征)提取桑树信息,并对其分类结果进行精度验证和评价。研究结果表明,提取桑树信息的总精度达到91.96%,Kappa系数达到0.839 1,满足使用的精度要求。面向对象的图像分析方法为高分辨率遥感图像信息提取农作物信息提供了新的思路,该方法与基于像元的分类技术相比,突破了过多地关注地物局部细节而难以提取地物的整体结构信息的缺陷,避免了"椒盐现象"的产生,有效地提高了农作物识别的精度和效率,这对提取广西大宗农作物信息具有一定的借鉴意义。     

低效产业用地目标识别与二次开发策略研究

产业用地的低效利用是造成我国建设用地效益低下的重要原因。本文以典型地区广州市白云区产业用地为例,对2012年多时相SPOT/QuickBird遥感影像图进行低效产业用地的信息提取研究,并在调查问卷基础上,分析其形成的主要原因,最后提出低效产业用地的二次开发的策略与措施。主要结论有:(1)利用遥感与GIS技术可以实现在高分辨率遥感影像中低效产业用地信息提取;(2)白云区低效产业用地面积大,占建设用地总面积的比例较高;(3)低效产业用地形成的主要原因包括规划与审批、地理位置等因素;(4)城乡统筹是进行低效产业用地再开发、提升其利用效率的根本途径,同时也可以为我国新型城镇化与城乡统筹发展拓展空间提供用地保障。     

城市合理用地规模的确定——以哈尔滨市为例

通过选取与哈尔滨市规模、经济等指标不同但产业结构相近城市作为指标因子,进行相关性分析,选取影响城市用地规模的主要影响因素,然后对该指标体系进行回归分析,计算出城市合理的用地规模.从而可以对当前城市用地规模加以调整,实现城市的规模效益和集聚效应,促进城市的合理发展.     

城市用地扩张控制的理性思考

在城市用地扩张的必然性与土地资源的稀缺性始终是城市经济发展中的一对矛盾.正确对待用地扩张与控制事关城市经济的可持续发展.全面分析了城市用地扩张的必然性与扩张控制的必要性,对于合理调控城市用地扩张提供了系统的思维框架,并从控制标准、控制的时间决策、控制的绩效评判等方面提出了相关政策建议.     

规划与市场——中国城市用地规模决定因素的实证研究

研究目的研究规划和市场两种力量对城市用地规模的决定作用.研究方法根据城市经济学原理结合中国实际建立城市用地规模实证模型,对所有地级及以上城市进行实证检验.研究结果中国城市用地规模的决定因素与土地私有化的美国城市的用地决定因素惊人地相似,城市规划中很少考虑的工资收入、通勤成本和临时人口等都对用地规模有显著影响,并且,经济因素随着市场的完善对用地配置产生日益显著的影响.研究结论在经济因素作用下城市用地的扩大是有序的,积极地考虑相关经济因素有可能制定出更有效的用地规划.     

重庆市地貌特点与城市用地

研究目的:通过对城市建设用地供需状况的分析,为未来城市发展用地提供依据.研究方法:文献资料法和数理统计分析法.研究结果:受山地地貌条件的限制,重庆市城市用地的质量较差,建设用地的供给能力有限,供需矛盾突出.研究结论:城市用地的供需矛盾将成为重庆市发展面临的重大问题,需要从土地资源可持续利用的思想出发,调整城市用地发展思路.     

基于GWLR模型的不同栅格尺度下城市用地空间扩张驱动力研究——以徐州市为例

城市用地扩张驱动力存在空间异质性,从局部视角分析城市用地扩张驱动力对深入认识城市用地扩张过程及城市规划与管理具有重要意义。然而,在采用栅格数据分析城市用地扩张驱动力时,栅格尺度往往会影响驱动力研究的可靠性。因此,本文以徐州市中心城区为例,基于遥感影像解译数据,在分析研究区城市用地扩张特征基础上,分别采用30m×30m、60m×60m、90m×90m、120m×120m和150m×150m分辨率的栅格数据,运用能够反映驱动力空间异质性的地理加权Logistic回归模型(GWLR)对2005~2015年研究区城市用地空间扩张的驱动力进行分析,通过对比不同栅格尺度回归模型拟合效果确定最优栅格尺度,并分析最优栅格尺度下城市用地扩张驱动力。结果表明:GWLR模型可解决全局模型难以克服的空间异质性问题,GWLR模型结果优于Logistic回归模型;研究区城市用地空间扩张驱动力的最佳栅格尺度为90m×90m;2005~2015年研究区城市扩张为外延式扩张和飞地式扩张,主要沿交通干线向对外交通轴线及水系方向扩张;其城市扩张最主要受到高速公路、高速出口、一般公路、区中心和水系的距离的影响,到高速公路的距离对于研究区东部地区影响较强,到区中心和高速公路出口的距离在南部地区影响较强,到一般公路、水系的距离在北部地区影响较强,其余各变量也在不同的区域对城市用地扩张产生不同程度的影响。     

CBERS-02B星数据质量评估及土地调查监测应用潜力分析

研究目的:对CBERS-02B星进行数据应用评价.研究方法:定性与定量评价相结合.研究结果:CBERS-02B星HR数据几何纠正误差约为8-11 m;建设用地、耕地解译及新增建设用地检测属性正确率约80%,提取的变化图斑平均相对面积误差约为10%.研究结论:CCD影像可用于1∶100000尺度土地宏观遥感监测;若不考虑数据获取能力,HR和CCD融合影像可满足中小尺度土地利用动态遥感监测精度要求.     

基于高分辨率遥感影像的不透水面信息快速提取

不透水面面积的增加是城镇化的典型标志,不透水面指数是城市生态环境系统研究、城市扩张监测、人类活动影响分析等的重要依据。利用高分辨率影像提取不透水面时,在影像分割的基础上,业务人员往往需要手工逐次试验以确定分类特征和特征对应的阈值,不但工作效率低下,而且要求业务人员具有一定的技术和经验积累。针对以上问题,利用北京市昌平区的SPOT5影像,采用阈值分离法自动选择分类特征和确定特征阈值,进而分别获取建筑物、水泥地面和沥青路面的提取规则,实现了对不透水面信息的快速和准确提取。     

基于多尺度分割的面向对象分类方法 提取冬小麦种植面积

应用面向对象方法,对遥感图像进行多尺度分割,即首先进行大尺度分割,结合NDVI提取植被信息,将图像分为植被和非植被;然后在植被信息类内再进行小尺度分割,利用NDVI并融入几何特征进一步提取冬小麦种植面积及空间分布。在遥感分类的基础上,将线性数据按宽度缓冲,从分类结果中扣除。将扣除结果与地面样方实测数据对比分析。结果表明,监测结果减轻了传统分类方法的椒盐效应,监测结果与验证样方数据比较精度为94.06%。     

芜湖市城市用地结构演变特征研究

基于信息熵、均衡度等数学模型的基本原理,对安徽沿江开放城市--芜湖近10年的城市用地结构演变特征进行了研究,结果表明:早期工业用地比例过高,城市用地结构不合理;后期工业用地比例下降,城市绿地大幅度增加,城市职能与用地结构趋向吻合.该研究为今后城市土地的可持续利用与发展提供了参考价值.     

结合独立分量分析和支持向量机的遥感影像土地覆盖分类

在高分辨率遥感影像中地物的光谱分布非常复杂,同质异谱、异谱同质的现象广泛存在,相互混杂的光谱使得传统的光谱解译方法面临困难。独立分量分析是由信源分离技术发展起来的智能信号处理方法,可将多通道信号按照统计独立的原则通过优化算法分解为若干独立成分,将其引入到高分辨率遥感影像处理中．可以减少地物光谱分布的混杂性,增强目标和背景的反差,从而提高分类精度。支持向量机是在统计学习理论基础上发展出的一种新的模式识别方法,本文将其与独立分量分析结合对高分辨率影像进行分类,以北京地区QuickBird多光谱影像为例,实验证明该方法能有效提高高分辨率影像的分类精度．     

基于Markov-C 5.0的CA城市用地布局模拟预测方法

研究目的:针对多用地类别的城市用地模拟预测提出一种科学合理的预测模型,为土地利用总体规划编制和土地利用结构优化调整提供依据和技术方法。研究方法:在分析了城市用地模拟预测中常用方法的优缺点和适用环境后,提出了一种综合采用Markov模型和C 5.0分类算法的城市用地布局模拟预测CA模型,该模型的思想是采用Markov方法获取各类土地之间的流向,结合各类土地规模的预测结果确定用地增长量,采用C 5.0分类算法获取各类土地之间的转换规则,最后以武汉市为例对该方法进行了论证。研究结果:通过该方法模拟的武汉市2012年各类土地的规模和分布总模拟精度达到91.2%,与实际情况高度一致,说明该方法能够很好的模拟武汉市的土地利用规模和布局。研究结论:该方法可以直观的了解各空间因子与转换规则的关系,并能够很好的对城市的未来情况进行模拟预测,还能够了解城市内部各类用地间的作用机理。     

POI数据辅助下的泸州市城市地块用地类型现状快速判断与验证

［目的］土地利用规划和城市规划的用地地块,在实际使用过程中,都会不同程度与规划用途产生差异,如何把握规划的实施程度是土地管理中的一个重要问题。［方法］在大数据时代的背景下,通过对网络大数据可以真实地反映城市地块的真实使用状况。研究采用OSM（Open Street Map）,对研究区进行城市地块的划分,形成街区尺度的城市地块。采用POI（Point of Interest）数据,建立了POI分类与城市用地分类的映射关系,计算了不同类型的POI数据的频数密度和类型比例,形成基于POI的城市地块用地类型识别方法,对研究区的城市地块进行土地利用现状识别。识别结果与第二次土地调查分类结果进行对比,验证方法的可行性。［结果］从泸州市的实证结果看,基于POI数据的城市地块识别结果与基于地籍数据的城市地块识别结果存在很大的差别。地籍数据主要是表针城市地块中不同实体的土地利用状况,两种数据采集的标准和表达的意义都不同,因此造成结果存在较大的差异性。［结论］研究认为,POI点有准确的空间位置信息和丰富的属性信息,主要是表征城市地块中不同实体的真实使用状况,可以较准确地判定快速发展的城市进程中的城市用地类型,能较为真实反映城市地块的现实使用状况,但也要注意POI数据在实际应用中存在的缺陷和不足。     

西宁市城市用地时空扩展研究

根据西宁市1985-2009年的城市用地情况,分别用城市扩展强度和扩展速度指标分析各阶段城市用地扩展特征,利用城市扩展图分析近24 a来城市的主要扩展方向,同时利用扩展弹性系数对用地扩展合理性进行分析.结果表明:城市用地规模不断扩大;不同时期城市用地扩展强度和速度差异很大,且呈波动变化;城市用地扩展和人口增长不协调造成城市建设用地紧张.通过用地扩展影响因素分析,经济增长、人口增长、自然地理环境、交通、政府决策等因素影响着城市扩展的速度和方向.     

基于DCW和GLCNMO数据的新疆绿洲城市时空变化特征分析

城市化是社会发展的必然过程。近年来,在新疆城市化发展进程中,城市用地明显向外扩张。本文使用低分辨率遥感影像数据和GIS技术,分别从宏观和中观尺度定量分析了新疆近40a来城市时空变化。利用DCW和GLCNMO数据分别计算了1960年和2003年新疆城市的城市用地比重和年城市增长率指数,从区域尺度和单个城市尺度分析了新疆城市扩张的时空变化过程。结果表明新疆城市结构体系不合理,城市等级规模差距较大;城市化进程存在明显的地域差异,北疆城市多,扩张强度大,南疆城市少,扩张强度较小;城市规模总体上不断扩大,外延式扩张明显,城市化进程正处于加速发展阶段。最后,本文在对新疆城市化进程分析的基础上,从科学构建城市体系,区域平衡角度着手,提出了未来新疆城市发展战略的一些对策和建议。