1.一种基于遥感图像和地理信息系统的文地率计算方法,其特征在于,具体步骤包括:步骤1,对待计算区域进行基于指数图像的城市建设用地面积识别,获得城市建设总用地面积A;
步骤2,在待计算区域的GIS矢量地图中导入文化用地POI数据,文化用地记为Pi,i表示文化用地的个数,取值为1至n;
步骤3,将导入文化用地POI数据的待计算区域的GIS矢量地图与待计算区域的遥感地图配准,识别文化用地Pi周围100m范围内的主干道与主干道、次干道与次干道以及主干道与次干道所形成的封闭区域;
步骤4,在步骤3获得的封闭区域内导入m个非文化用地类型POI记为Qm,以文化用地Pi为中心,m个非文化用地类型POI为基础点,采用基于纹理梯度的分水岭算法进行图像分割,将图像分割为m+1个区域,选择包含Pi的纹理分割区域作为文化用地区域,记为Ci;
步骤5,i从1到n依次遍历,对得到的每个文化用地区域Ci进行面积计算,记为Si;
步骤6,计算所有文化用地面积和S: Si为每个文化用地Ci面积;
步骤7,求取所有文化用地面积和S与城市建设总用地面积A的比值R:R=S/A;R为计算求得的文地率。
2.根据权利要求1所述的一种基于遥感图像和地理信息系统的文地率计算方法,其特征在于,步骤1中,在进行城市建设用地面积识别时,选用归一化裸露指数作为城市建设用地的指示因子,通过阈值分割、掩膜处理去除非建设用地区域的噪音信息,得到城镇建设用地信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于遥感图像和地理信息系统的文地率计算方法,其特征在于,步骤1中,城市建设用地面积识别的具体步骤包括:(1)计算归一化裸露指数:将光谱灰度均值在20-120范围之间都涉及到的波段记为波段1,光谱灰度均值在20-180范围之间都涉及的波段记为波段2;
归一化裸露指数的计算公式为:归一化裸露指数=(波段2-波段1)/(波段1+波段2);
(2)设定阈值;在遥感影像中对高于阈值的像素赋值为1,低于阈值的像素赋值为0;赋值为1的为城市建设用地面积。
4.根据权利要求3所述的一种基于遥感图像和地理信息系统的文地率计算方法,其特征在于,步骤(2)中的阈值设定为140。
5.根据权利要求3所述的一种基于遥感图像和地理信息系统的文地率计算方法,其特征在于,还包括:步骤(3);
(3)对步骤(2)赋值后的图像进行去干扰处理。
6.根据权利要求1所述的一种基于遥感图像和地理信息系统的文地率计算方法,其特征在于,文化用地分为文化精神标识用地、纪念用地、宗教用地、文化遗产用地和文化设施用地;
POI数据包括:类别、名称和坐标。
7.根据权利要求1所述的一种基于遥感图像和地理信息系统的文地率计算方法,其特征在于,步骤3,将导入文化用地POI数据的待计算区域的GIS矢量地图与待计算区域的遥感地图自动配准,通过遥感图像自动识别文化用地Pi周围100m范围内的主干道与主干道、次干道与次干道以及主干道与次干道所形成的封闭区域;主干道路宽为45m-55m,次干道路宽为40m-50m。
8.根据权利要求7所述的一种基于遥感图像和地理信息系统的文地率计算方法,其特征在于,矢量地图与遥感地图进行自动配准的具体步骤包括:(1)在ENVI中主菜单的register中选择select Ground Control Points,再选择Image to map对矢量图和遥感图进行配准校正;
(2)在ENVI中以校正后的图像为基础,在主图像窗口中用Function/Overlays/Vector Layers将矢量图叠加到校正后的图像上,获得配准图像。
9.根据权利要求7所述的一种基于遥感图像和地理信息系统的文地率计算方法,其特征在于,通过遥感图像自动识别文化用地Pi周围100m范围内的主干道与主干道、次干道与次干道以及主干道与次干道所形成的封闭区域的具体步骤包括:(1)通过GIS中IRaster接口的Read方法在Raster上读取预定位置的像素块,通过像素块的GetVal方法获取预定位置的像素值,确定遥感图像上文化用地Pi周围100米内属于道路的像素点;
(2)计算属于道路的像素点的方向信息;
(3)对属于道路的像素点进行膨胀操作;
(4)通过道路区域和方向信息识别出遥感图像中的道路,获得主干道与次干道所形成的封闭区域。
10.根据权利要求1所述的一种基于遥感图像和地理信息系统的文地率计算方法,其特征在于,步骤4在基于纹理梯度的分水岭算法进行图像分割时,具体算法步骤包括:(1)在包含Pi的封闭区域内对所有POI点进行初始化标记图像,生成图像M;
(2)遍历M,进行边缘增强;
(3)计算连续梯度,将得到的点存入对应的海拔高度队列中;
(4)遍历海拔高度队列中的像素点,根据模拟浸水过程寻找m条分水岭线,m条分水岭线将封闭区域划分为m+1个区域;完成对封闭区域的分割。