Integrating spectral and non-spectral data to improve urban settlement mapping in a large Latin-American city     

Feilin Lai 《地理信息系统科学与遥感》2020,57(6):830-844

ABSTRACT

Information on urban settlements is crucial for sustainability planning and management. While remote sensing has been used to derive such information, its applicability can be compromised due to the complexity in the urban environment. In this study, we developed a remote sensing method to map land cover types in a large Latin-American city, which is well known for its mushrooming unplanned and informal settlements. After carefully considering the landscape complexity there, we designed a data fusion method combining multispectral imagery and non-spectral data for urban and land mapping. Specifically, we acquired a cloud-free Landsat-8 image and two non-spectral datasets, i.e., digital elevation models and road networks. Then, we implemented a set of experiments with different inputs to evaluate their merits in thematic mapping through a supervised protocol. We found that the map generated with the multispectral data alone had an overall accuracy of 73.3% but combining multispectral imagery and non-spectral data yielded a land cover map with 90.7% overall accuracy. Interestingly, the thermal infrared information helped substantially improve both the overall and categorical accuracies, particularly for the two urban classes. The two types of non-spectral data were critical in resolving several spectrally confused categories, thus considerably increasing the mapping accuracy. However, the panchromatic band with higher spatial resolution and its derived textural measurement only generated a marginal accuracy improvement. The novelties of our work are with the successful separation between the two major types of urban settlements in a complex environment using a carefully designed data fusion approach and the insight into the relative merits of the thermal infrared information and non-spectral data in helping resolve the issue of class ambiguity. These findings should be valuable in deriving accurate urban settlement information which can further advance the research on socio-ecological dynamics and urban sustainability.  相似文献   

基于全波形采样的激电多信息提取方法研究与应用     

李建华  林品荣  何畏  郑采君  丁卫忠  刘昕卓 《地球物理学进展》2020,(1):132-138

激电法是地质勘查中的一种重要方法,时、频域测量各具优势,但传统的时、频域测量实现方法相对独立.根据频域和时域可相互转换的理论,本文提出一种基于全波形采样的时频激电多参数提取的地球物理数据处理方法.采取时间域激电法的观测模式,接收机高精度同步记录整周期电压-电流全部采样点的波形数据,通过该文提出的处理方法,仅一次供电和测量即可提取多种时、频域激电参数:时域激电的视电阻率、视极化率和频域激电的多频视电阻率、视相位、视频散率、去耦后的视相位等参数.在云南保山某典型矿区开展方法的试验应用,提取了地质体大量的相关激电信息,总结了目标体的激电参数响应规律.应用结果表明,该方法便捷高效,抗干扰能力强,相较于传统的时域激电测量,多种参数组合可提升对目标地质体的认识,增强激电法的应用效果.  相似文献   

基于二三维一体化的智慧警务地理信息平台建设与研究     

张庆全  袁晓宏  余迎 《测绘与空间地理信息》2020,(2):150-152

"智慧警务"是"智慧城市"的重要组成部分,也是社会治安防控体系发展的必然趋势,应提高认识,积极探索和论证建设"智慧警务"的模式和方法。本文阐述了基于二三维一体化的智慧警务地理信息平台建设内容和总体框架,并详细地介绍了警用地理信息系统及智慧警务应用系统建设内容和技术路线。  相似文献   

基于LiDAR的农田地形环境三维重建方法     

郎朗  冯晓蓉  刘浪 《测绘通报》2020,(2):55-60

为克服传统农田土地平整测量方法耗时费力的特点，提出采用LiDAR技术对农田地形进行重建的探索性研究。通过HDL-32E型激光雷达等搭建了系统的硬件平台，应用C++语言编写了系统数据的采集程序；在此基础上对激光雷达所采集数据进行了标定，研究了农田地形重建系统中不同坐标系的转换方法；同时基于最小值去噪法设计了更适用于农田地形点云去噪的均值限差去噪法。通过对比在农田起伏较大区域不同坡度范围内RTK与激光雷达所测单元个数，对系统精度进行了评价；最后实现了车载农田地形重建系统的界面显示、应用与精度评估。结果表明，在10°~15°、25°~30°大坡度范围内激光雷达所获农田地形更为丰富，精度更高。该方法重建的农田地形模型点云数据和原始农田地形点云数据投影面积逼近度可达93%，验证了本文研究方法应用于农田地形环境重建的可行性，同时为今后的土地精细平整工作提供了理论参考与依据。  相似文献   

三维地理信息网络服务的发展现状及思考     

孙阳  周海龙  徐爽  董莉 《测绘与空间地理信息》2020,(1):160-162

随着信息技术的发展和GIS的实际发展需求的增加,GIS逐渐转向了三维地理信息网络服务方向。在满足GIS服务发展需求的基础上,三维地理信息网络服务为空间信息的高效集成的实现作出了重要贡献。本文综述了三维地理信息网络服务的发展情况,并提出了存在的问题及相应的建议,以供参考。  相似文献   

从地理信息系统到虚拟地理环境的认知转变     

林珲  胡明远  陈旻  张帆  游兰  陈宇婷 《地球信息科学学报》2020,22(4):662-672

自20世纪60年代初以来,地理信息系统引领了地理信息的分析与服务。然而,由于地理学家对于地理过程开展多维模拟的需求,同时许多大型工程需要对于不同方案的后果事先开展模拟评估,为此中国学者们在世纪相交之际开始了对于虚拟地理环境的探索。本文从地理信息系统到虚拟地理环境的认识上的转变着手,分析了虚拟地理环境的演进过程、当前的阶段定位与挑战,着重探讨了虚拟地理环境研究的新态势：基于虚拟地理环境的地理空间认知研究、虚拟地理环境与实验地理学新方向、大数据背景下的虚拟地理认知实验方法和虚拟地理环境与地理知识工程,并给出最新研究思路。  相似文献   

数字正射影像结合LiDAR数据在山区测绘中的应用     

严慧敏 《测绘通报》2020,(1):115-119

随着信息化社会的到来，现代水利测绘已经由传统测绘向信息化测绘发展，无人机技术应用于测绘行业推进了信息化测绘进程。本文探讨了如何有效利用无人机技术解决测绘领域在山区遇到的问题。固定翼无人机能及时获取地面数字正射影像数据，捕获裸露地面的平面和高程，但是无法获取植被覆盖下的地表高程信息，因此，本文通过机载激光雷达获取植被覆盖下的LiDAR点云数据；将二者数据相结合，再通过EPS软件生成三维地表模型，可以快速获取任何测区地物和地形数据，不仅提高了工作效率，还降低了外业劳动强度。  相似文献   

传统聚落景观基因的地理信息特征及其理解     

胡最 《地球信息科学学报》2020,22(5):1083-1094

传统聚落是民族传统文化遗产的重要组成部分,对社会经济和文化建设具有重要的价值。针对现有研究缺乏探讨传统聚落景观基因（简称景观基因）蕴藏的地理信息特征及理解方法,论文从以下方面开展了深入分析：① 地理信息包含了语义描述、几何形态、属性特征、维度、时空框架、尺度、要素相互关系（空间关联）、演化过程（存在状态）等属性;② 景观基因是一种特殊的文化因子,蕴含着丰富的哲理,是认识传统聚落特征的分析方法,也是文化符号的集合;③ 景观基因包含了空间定位、载体特征、历史与文化特征等丰富的地理信息。根据前述分析结果,论文从符号化、数据挖掘、谱系分析与空间格局制图等途径系统地探讨了景观基因地理信息特征的理解方法。论文认为：在地理时空大数据与地理服务日益深化发展的背景下,结合GIS原理探讨景观基因的地理信息特征对于延伸地理信息科学的内涵,深化传统聚落的地学认识,促进人文GIS的发展具有积极的意义,今后应该继续加强相关方法探索。  相似文献   

基于ArcGIS的多准则地震应急避难所选址规划研究     

张亚楠  高惠瑛 《震灾防御技术》2019,14(2):376-386

地震是极其严重的自然灾害，有可能造成重大伤亡和经济损失。由于城市中人口高度聚集，地震发生时，需将受灾居民快速疏散至应急避难所，因此，应急避难所选址的合理性至关重要。本文提出1种可用于解决选址问题的多准则选址模型，并提出了求解模型的方法。该方法分为3个步骤，首先选择候选应急避难所，其次分析候选避难所的服务范围，最后确定应急避难所的位置。通过案例研究，论证了多准则选址模型在地震应急避难所规划中的有效性。  相似文献   

基于地学信息图谱的河道、海岸线演变对黄河三角洲景观格局影响研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

李丹  王庆  徐洋  战超  刘现彬  王龙升  崔步礼  于祥  孙晓  王秋贤 《海洋与湖沼》2018,49(6):1220-1229

本文利用1988、1998、2009和2016年四期遥感影像,运用GIS技术,将地学信息图谱的图形思维与景观生态学的定量思维相结合,以距今不同时期的亚三角洲和滨海湿地为研究区,从景观结构和景观演替两个方面探究黄河三角洲河道、海岸线演变对景观格局的影响。结果表明:(1)距今不同时间的河道对黄河三角洲景观结构的影响程度不同,距今时间越长的亚三角洲研究区内耕地占总面积的比例越大且耕地是亚三角洲研究区中的第一优势景观类型。在1855—1889亚三角洲研究区内,除耕地和建筑用地外,其他各类景观占总面积的比例都较小且随时间变化不明显;在1929—1934亚三角洲研究区内,盐田、养殖池占总面积的比例从2009年到2016年增加了近40%,涨幅明显;在1964—1976亚三角洲研究区内,各类景观占总面积的比例趋于平均;在2017至今的亚三角洲研究区内,耕地和光滩占总面积的比例较高,达到24%左右。(2)距今不同时间的海岸线对黄河三角洲景观结构的影响程度也不同,在1855滨海湿地研究区内,耕地占总面积比例为60%左右,而海域占总面积比例接近于0,极差较大;在1934和1974滨海湿地研究区内,光滩、柽柳、碱蓬群落、芦苇、白茅群落占总面积比例随时间变化几乎呈逐渐下降趋势,而建筑用地和盐田、养殖池则呈逐渐上升趋势;2009滨海湿地研究区,河流、人工水域占总面积比例在2009年和2016年均达到32%以上。(3)根据景观类型重心变化特征,分析河道、海岸线演变对景观演替的影响程度,将不同时期亚三角洲和滨海湿地研究区景观演替分为如下几类:亚三角洲人类活动主导型、废弃河道主导型、行水河道主导型、滨海湿地人类活动主导型、废弃海岸主导型、新海岸主导型。  相似文献