一种应用于城市的植被指数构造的大数据方法
行业分类: 信息传输、软件和信息技术服务业/ 互联网和相关服务/ 互联网数据服务
战略性新兴产业分类: 新一代信息技术产业/ 互联网与云计算、大数据服务/ 云计算与大数据服务
项目所处阶段:小试
项目来源(个人或单位名称):高校
获得资助情况(国家计划课题等):其他(请描述)
地址:上海市宝山区

城市的土地利用类型非常复杂,植被用地是城市生态环境系统中最重要的一员,其面积 和分布的变化,会对城市生态环境造成重大的影响。因此,准确地获取和了解城市中植被信息 及其空间分布特点,定量地研究它对城市生态环境的影响程度,这对城市规划、生态环境保护 以及人居环境质量的提高,都有重要的意义。光学遥感影像中城市植被由于高密度复杂地类, 严重影响了城市植被信息的遥感定量反演的精度。 当前对光学遥感植被信息的反演主要是采用植被指数的方法。最常用的植被指数有归一 化植被指数NDVI、比值植被指数RVI等;针对消除大气影响而提出的有抗大气植被指数ARVI、 绿度抗大气植被指数GARVI等;针对消除土壤背景影响的植被指数有土壤调节植被指数SAVI、 修正土壤调节植被指数MSAVI、最优土壤调节植被指数OSAVI等;还有其他的各种植被指数, 如地形矫正植被指数TCVI、增强植被指数EVI、线性植被指数LVI、全球环境监测指数GEMI、 绿度归一化植被指数GNDVI等。但针对高密度城市的绿地植被指数的研究目前还没有涉及。 对于最常用的植被指数——归一化植被指数NDVI的局限性表现在,用非线性拉伸的方式 增强了近红外波段NIR和红波段R的反射率的对比度,其能比较好地分辨出植被,但对植被 的密集度具有较低的灵敏度,城市的植被覆盖密集度非常复杂,很难用归一化植被指数NDVI 来度量;比值植被指数RVI对高植被覆盖度的植被十分敏感,可用于检测和估算植物生物量, 但当植被覆盖度<50%时,这种敏感性显著降低,而城市的植被覆盖度是比较低的,比值植被 指数RVI对城市的植被提取敏感性很低;土壤调节植被指数SAVI,与归一化植被指数NDVI 相比,增加了根据实际情况确定的土壤调节系数,土壤调节植被指数SAVI仅在土壤线参数非 常理想的状态下时才适用,而城市的土壤参数是非常复杂的,因此土壤调节植被指数SAVI 也不是理想的城市植被指数构建方法。 上文中提及到的植被指数对植被的覆盖度有比较高的要求。对于大面积的植被森林地区 能获得比较高的精度,但对于提取城市中高密度建筑群区域的植被指数有明显的缺陷。这些 植被指数都是直接采用遥感影像的原始波段进行增强,主要反映植被在可见光、近红外波段 反射与土壤背景之间差异的指标。而城市中植被指数的提取主要还受到建筑用地和水体的影 响,目前的植被指数都没有考虑到这两者的影响。 综上所述,现有的植被指数有针对消除大气影响的,有针对消除土壤背景影响的,也有 针对地形矫正的,但无论哪一种都是采用遥感影像的原始波段DN值或反射率进行增强,对于 建筑用地和水体的影响没有考虑。这就使得设计一种针对消除城市建筑用地和水体影响的植 被指数具有重要的科学意义与应用价值。 本技术提供一种应用于城市的植被指数构造方法,该方法可以消除城市建筑 用地和水体的影响,可以准确、快速、高精度的反演出城市的植被信息。

团队介绍
谢亚楠,上海大学通信学院教授,研究方向为遥感与微波技术。目前的科研项目主要集中在气象、海洋、环境和资源遥感方面,包括后端的信息处理方法和前端的天线与微波电路设计。
技术优势
CN201210211744.9 一种应用于城市的植被指数构造方法
一种应用于城市的植被指数构造方法所具有的优点有: 1、该方法构造的城市的植被指数能更好的抑制建筑用地和水体影响,由植被指数、建筑 指数和水体指数这3个指数波段构成的遥感影像光谱特征,分析发现待提取的城市植被指数 波段具有同时大于建筑指数波段和水体指数波段的唯一特征。计算公式中抑制的2个波段信 息之和除以2可以避免因分子太小、分母太大而导致所求的指数值偏低的情况。该指数是一 种比值型归一化指数,可以使遥感影像中的植被信息呈正值,而建筑用地和水体信息呈负值 扩大了植被和建筑用地、水体的反差,从而大大增强了植被信息,抑制了建筑用地和水体信 息。 2、该方法构造的城市植被指数中的常用植被指数CVI除了归一化植被指数NDVI和比值 植被指数RVI外,还可采用其它的植被指数,如采用抗大气植被指数系列,土壤调节植被指 数系列等,该常用植被指数CVI不仅具有消除建筑用地和水体影响的作用,同时还具有消除 大气或者土壤背景影响的作用,可以根据实际的需要选取合适的常用植被指数CVI。 3、该方法构造的城市植被指数不需要设置地面定标参数,适用性广。城市植被指数方法 适用于地表反射率数据,也适用于辐射亮度值数据与DN值数据,为缺乏地面定标参数的传感 器在城市植被信息的定量反演等方面的应用提供了重要手段。因为缺乏地面定标参数,大气 校正方法会受到限制。本发明的方法可以准确、快速、高精度的反演出城市的植被信息。
当前对光学遥感植被信息的反演主要是采用植被指数的方法。最常用的植被指数有归一 化植被指数NDVI、比值植被指数RVI等;针对消除大气影响而提出的有抗大气植被指数ARVI、 绿度抗大气植被指数GARVI等;针对消除土壤背景影响的植被指数有土壤调节植被指数SAVI、 修正土壤调节植被指数MSAVI、最优土壤调节植被指数OSAVI等;还有其他的各种植被指数, 如地形矫正植被指数TCVI、增强植被指数EVI、线性植被指数LVI、全球环境监测指数GEMI、 绿度归一化植被指数GNDVI等。但针对高密度城市的绿地植被指数的研究目前还没有涉及。
商业计划
市场情况
得益于商业用户推动,全球商业遥感卫星行业保持强劲发展势头。2017年,全球遥感卫星市场业务收入规模已达到22亿美元,2018年收入达到24亿美元左右。在庞大的市场吸引下,行业参与者不断增加,新的格局正在酝酿。 全球卫星遥感业务一直由少数运营商提供,如Airbus D&S、Planet公司、SpireGlobal公司等,直到卫星图像商业智能产品的兴趣驱动的投资增长,使得新的竞争对手和新的合作关系出现。
合作意向
技术融资
市场推广、融资需求
联系方式
项目联系人
舒乐
工作单位
上海迈坦信息科技有限公司
手机
13818149539
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shule@metalab.cn