【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及遥感，特别是涉及基于地类图斑的均质地物光谱样本中心采集点生成方法。
技术介绍
1、近年来，随着遥感技术的快速发展，以遥感影像，尤其是高波谱卫星影像为本底数据进行大区域、长时序、门类齐全的典型地物目标波谱数据库构建已成为波谱数据采集及数据库建设的一种重要方式，为丰富不同地物目标在不同状态/背景条件下的地物波谱数据提供了一种经济、便捷和行之有效的方法。
2、波谱数据的采集是地物波谱数据库构建过程中非常重要的环节，而波谱采集点位的生成和选择则是波谱数据采集的基础，波谱采集点位应布设在地表覆盖类型相对较单一的“均质”区，且具有准确的地物目标属性信息、合理的空间分布，能够跟用于采集波谱数据的遥感影像空间分辨率相匹配。一般可以国家机构公开发布的行业认可度高的地表覆盖类型分类及调查结果等面状图斑类数据为数据源，采用图斑数据与高空间分辨率遥感影像数据相结合的方法获取。比如全国国土调查数据是查清全国国土利用状况的重要成果，覆盖了耕地、园林、林地、草地、湿地、城市居住及工矿用地、交通运输用地、水域及水利设施用地等地表覆盖类型，其图斑数据能够提供影像像元波谱采集需要的准确点位信息。
3、通常根据面状图斑数据生成点位的方法多是计算面状图斑的几何中心点，首先是对于各个图斑进行几何图形修复，其次是筛选满足任务目的需求的图斑，依次计算所有满足需求图斑的几何中心点，并收集地表覆盖类型、行政区划等信息，最后对于生成的点位进行分析与汇总。采用此类方法生成点位主要存在如下缺陷：在点位生成过程中，对于道路、河流等狭长图斑，不规则形
4、针对上述问题，如何更加自动化、智能化，并且满足遥感影像波谱采集任务需求的基于图斑的均质地物光谱样本中心采集点位的生成，同时保证点位的准确性和可靠性，尤其是与用于采集波谱数据的影像数据空间分辨率尺度匹配，保证点位对应的地物类型为“均质”地物的要求，是波谱采集工作亟待解决的问题，也决定着遥感影像像元波谱采集数据的质量优劣。
技术实现思路
1、本专利技术针对影像像元波谱采集点位生成问题，提供一种基于地类图斑的均质地物光谱样本中心采集点生成方法，不仅实现了大批量波谱采集点位矢量数据的生成，还具备对于波谱采集点位生成自定义的约束规则能力，能够提高生成采集点位的准确性和生成方案的灵活可编辑性，便于大区域大范围内的均质地物光谱样本中心采集点位的大批量智能化生成。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供的技术方案是一种基于面状图斑的均质地物光谱样本中心采集点位生成方法，包括以下步骤：
3、步骤1，配置点位生成方案。基于波谱采集点位布设原则及要求生成方案模板，结合工作区均质地物光谱样本采集需求生成所要求的图斑面积、空间分布、采集范围、网格大小等任务需求，形成满足波谱样本采集需求的点位生成方案；
4、步骤2，图斑几何图形处理。首先对指定区域的图斑进行数据有效性检查，针对错误/无效的几何图形进行修复，依次对修复后的图斑进行面积计算，并依据步骤1所述的图斑面积约束，筛选后续处理过程的基础图斑数据；
5、步骤3，生成采集标准网格。根据步骤1所述的网格大小约束，即结合待进行波谱数据采集的遥感影像空间分辨率尺度生成采集标准网格，其中，网格大小默认为30m×30m；将步骤2所述的基础图斑，基于标准网格进行图斑矢量数据栅格化处理，生成图斑栅格，获得标准网格对应的地表覆盖类型；
6、步骤4，搜索采集点位。根据步骤1所述的采集范围约束，确保以地物光谱样本采集点位为中心的空间范围内均属于同一种地表覆盖类型，即满足“均质”地物的要求。对于各个标准网格赋予不同权重，根据步骤1所述的空间分布约束，确保地物光谱样本采集点位的空间分布。利用设置搜索脏位方式，判定当前搜索是否重复，如果不重复则继续进行采集点位的生成，获取初始采集点位；
7、步骤5，调整采集点位，基于图斑特征和采集点位的初始分布进行双二次线性插值，调整采集点位并根据网格生成采集点，使得图斑内的采集点位分散在图斑内部区域，满足地表覆盖类型大类图斑和小类图斑生成点位的数量需求和分布需求，获取采集点位的最终分布；
8、步骤6，提取采集点信息，基于已获取到的采集点位进行地表覆盖类型、行政区划等信息的自动获取，对最终的采集点位数据进行统一管理。
9、其中，步骤1所述的配置地物光谱样本采集方案，是结合任务需求，设置实际地物光谱样本采集点位生成所要求的图斑面积、网格大小、空间分布、采集范围等约束规则，完成采集点位生成方案的配置，以便于基于约束规则进行后续的采集点位生成。
10、步骤2所述的图斑几何图形处理，图斑应满足shapefile以及存储在个人地理数据库或文件地理数据库中的要素类的规范性要求，进行数据有效性检查。针对图斑中无效几何图形进行几何问题修复，对几何修复后的图斑进行面积统计，筛选出满足点位生成方案中图斑面积约束的图斑。
11、所述的数据有效性检查，主要包括如下所示几何问题的检查：1、短线段-线段短于与几何关联的控件参考的系统单位所允许的长度；2、空几何-该要素不具有几何规则或shape属性字段为空；3、不正确的环走向-面的环没有正确地定向(外环-顺时针，内环-逆时针)；4、不正确的线段走向-各条线段的定向不一致，如线段i的“末”点未与线段i+1的“始”点相接；5、自相交-多边形的边不应与自己其它边相交；6、非闭合环-环中最后一条线段的“末”点必须与第一条线段的“始”点相接；7、空的部件-几何具有多个部件，其中一个部件为空(没有几何)；8、重复折点-几何的两个或多个折点坐标重叠；9、不匹配的属性-某线段端点的z坐标或m坐标与下一条线段中与之重合的端点的z坐标或m坐标不匹配；10、不连续部分-几何的某部分由断开的或不连续的部分组成；11、空的z值-几何的一个或多个折点z值为空(例如，nan)。
12、所述的无效几何图形，依据几何图形规则完成修复。
13、所述的几何修复后的图斑，计算各个图斑面积方法，根据步骤1中点位生成方案的图斑面积约束，筛选出满足任务需求的图斑作为基础图斑数据。
14、其中，步骤3所述的生成采集标准网格方法，根据步骤1所述的网格大小约束，即参照待进行地物光谱样本数据采集的遥感影像空间分辨率大小尺度生成采集标准网格，步骤2所述的基于标准网格进行图斑矢量数据栅格化处理，即以标准网格的空间参数为基础，将图斑数据的矢量数据转换为栅格数据，图斑栅格在地理空间上同标准网格保持一致，采用标准网格的中心坐标对图斑栅格进行查询，获得标准网格对应的地表覆盖类型。
15、其中，步骤4所述的搜索采集点位方法，按照八邻域搜索的方式对于标准网格进行逐个搜索，根据步骤1所述的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于地类图斑的均质地物光谱样本中心采集点生成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于地类图斑的均质地物光谱样本中心采集点生成方法，其特征在于，所述光谱采样点位生成方案配置包括：
3.根据权利要求1所述的基于地类图斑的均质地物光谱样本中心采集点生成方法，其特征在于，所述图斑几何图形处理包括：
4.根据权利要求3所述的基于地类图斑的均质地物光谱样本中心采集点生成方法，其特征在于，所述图斑数据有效性检查包括：
5.根据权利要求3或4所述的基于地类图斑的均质地物光谱样本中心采集点生成方法，其特征在于，所述几何图形修复包括：
6.根据权利要求2或3所述的基于地类图斑的均质地物光谱样本中心采集点生成方法，其特征在于，所述图斑面积计算包括：
7.根据权利要求3所述的基于地类图斑的均质地物光谱样本中心采集点生成方法，其特征在于，所述图斑矢量数据栅格化处理，获得标准网格对应的地表覆盖类型包括：
8.根据权利要求1或2所述的基于地类图斑的均质地物光谱样本中心采集点生成方法，其特征在于，所述光谱采
9.根据权利要求1所述的基于地类图斑的均质地物光谱样本中心采集点生成方法，其特征在于，所述提取采集点信息包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于地类图斑的均质地物光谱样本中心采集点生成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于地类图斑的均质地物光谱样本中心采集点生成方法，其特征在于，所述光谱采样点位生成方案配置包括：
3.根据权利要求1所述的基于地类图斑的均质地物光谱样本中心采集点生成方法，其特征在于，所述图斑几何图形处理包括：
4.根据权利要求3所述的基于地类图斑的均质地物光谱样本中心采集点生成方法，其特征在于，所述图斑数据有效性检查包括：
5.根据权利要求3或4所述的基于地类图斑的均质地物光谱样本中心采集点生成方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁树能，肖晨超，魏红艳，李冰，
申请(专利权)人：自然资源部国土卫星遥感应用中心，
类型：发明
国别省市：
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