专利汇可以提供一种基于城市不透水面和DEM的城市地表径流检测方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且在利用遥感信息模拟 地表径流 过程中,利用传统的线性 光谱 分解LSMA提取不透 水 面、植被、 土壤 的误差会增大,进而影响模拟地表径流的 精度 。本 发明 针对上述问题,公开了一种基于 生物 物理成分BCI指数的线性光谱分解与方法提取不透水面、植被和土壤盖度,再利Soil Conservation Service Curve Number Method模型模拟地表径流的方法。该方法包括如下步骤:步骤1)基于传统线性光谱分解LSMA方法提取城市不透水面、植被和土壤盖度,计算BCI指数,修正结果。步骤2)将不透水面、植被和土壤盖度以及DEM数据作为SCS-CN模型的输入,从而得到模拟地表径流。步骤3)计算不透水面景观格局指数,分析得到不透水面景观格局指数与模拟地表径流存在相关性,进而可以通过不透水面对地表径流进行检测预测。,下面是一种基于城市不透水面和DEM的城市地表径流检测方法专利的具体信息内容。
1.一种基于城市不透水面和DEM的城市地表径流检测方法,该方法包括如下步骤:
步骤1)基于传统线性光谱分解方法,提取城市低反照度地物、高反照度地区、植被和土壤盖度。然后计算Chengbin Deng提出的区分城市地物的生物物理成分指数BCI(Biophysical Composition Index),利用阈值法将低反照度地物盖度再分成不透水面、植被和土壤,分别与高反照度地物、植被和土壤盖度相加,得到修正后的不透水面、植被和土壤盖度。
步骤2)将上述计算得到的不透水面、植被和土壤盖度和DEM数据作为SCS-CN模型输入,得到模拟地表径流值。
步骤3)计算不透水面景观格局指数,并对指数与地表径流值进行相关分析。
2.如权利要求书1所述的方法,其特征在于,所述步骤1)的具体方法为:
a)对遥感影像进行预处理工作:一是辐射定标;二是对水体进行掩膜;b)选择城市低反照度、高反照度、植被和土壤的样本,进行线性光谱分解,对线性光谱分解得到的文件进行处理,从中提取出低反照度、高反照度、植被和土壤盖度。c)根据Chengbin Deng提出的算法计算BCI指数,利用阈值法将低反照地物再分成不透水面、植被和土壤;再与高反照度地物、植被和土壤相加,得到修正后的不透水面、植被和土壤盖度。d)计算均方根误差,并再同时相Google Earth高分影像上随机选150个150m*150m分布均匀的样本区进行精度验证。
该方法结合BCI指数,对于BCI指数,不透水面与其正相关且灰度值大于0,植被与其它土地覆盖灰度值小于0,与植被覆丰度负相关,而土壤的灰度值接近0,这样可以将三种组分区分开。BCI指数与NDVI指数相比的优势在于:BCI与不透水面的相关性更强,且BCI与植被丰度的相关性及NDVI与植被丰度的相关性相当。相较于NDBI建筑物指数,BCI指数可以更好区分土壤与低反照率不透水面。
3.如权利要求书1所述的方法,其特征在于,所述步骤2)利用步骤1所得结果进行城市地表径流模拟,具体方法为:
a)对不透水面盖度、植被盖度和土壤盖度分类:不透水面分为:80%~100%,50%~
79%,20%~49%,0~195;植被分为:75%~100%,50%~75%,0~50%;土壤按照土壤水文性质分类:A厚层砂、厚层黄土、团粒化粉砂土,B薄层黄土、沙壤土,C粘壤土、薄层砂壤土、有机质含量低土壤、粘质含量,D吸水后显著膨胀的土壤、塑性黏土、某些盐渍土;b)按照公式将不透水面、植被和土壤的CN值与盖度相乘再相加,得到合成的CN值;具体计算公式如下:
CNc=CNs×fs+CNv×fv+CNi×fi
c)利用dem数据对CN值进行修正,然后利用公式将CN值作为输入计算地表径流量;d)利用内涝点数据对模拟地表径流值进行验证。
该方法利用不透水面、植被、土壤盖度和dem数据计算地表径流量,充分考虑了不同下垫面的径流系数不同,得到的地表径流更为合理。
4.如权利要求书1所述的方法,其特征在于,所述步骤3)具体方法为:
a)选择合适的景观格局指数,利用Fragstas软件计算不透水面景观格局指数,再计算城市地表径流均值。b)选取不同年份的数据重复a)得到9组数据,在SPSS中进行相关分析。
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