基于地理空间分布知识的大尺度高分辨率不透水地表制图按需方案( An on-demand scheme driven by the knowledge of geospatial distribution for large-scale high-resolution impervious surface mapping )

M Huang N Chen W Du M Wen J Gong

不透水面已成为区域环境问题和灾害的关键因素之一。因此迫切需要绘制大比例尺、高分辨率的不透水表面，以帮助精细建模和整体规划。在已有的大比例尺防渗面制图研究中，中分辨率(10～100m)的研究和产品较多，其中有些是时间序列的；而只有少数是在高分辨率(<10米），但没有出现时间更新。在传统的大比例尺高分辨率制图方案中，需要大量的高分辨率图像(HRI)来覆盖整个大面积区域，并尽可能地实现更广的覆盖。获取丰富的HRI的高成本限制了大规模高分辨率不透水面的测绘，导致大规模高分辨率不透水面的研究很少。针对传统方案存在的困难，提出了一种基于GEOS的大尺度不透水面分布知识（总体比例低，地理空间聚集度高）的按需HRI方案，该方案在保证覆盖的前提下减少了对HRI的需求。所提出的按需HRI方案采用从大尺度的中分辨率不透水地面数据中获得的信息和知识，只在真正需要的地方进行HRI,而不是像传统方案那样对整个大区域进行HRI。按需HRI方案通过基于形态学的方法缩小研究区域，通过双向图像滤波(BIF)策略选择必要的HRI，对HRI资源的需求较小。提出的按需HRI方案和传统HRI方案在五个研究领域进行了实施和讨论。结果表明，与传统的按需HRI方案相比，本文提出的按需HRI方案在保证覆盖的前提下，降低了对HRI的要求；并且在HRI覆盖不足的情况下，可以降低HRI要求，同时缩小大范围高分辨率不透水面结果中的数据缺口。研究还发现，该方案在中分辨率遥感产品中不透水面总体比例低、地理空间聚集度高的大尺度区域具有良好的效果。此外，按需HRI方案也将有助于其他土地覆盖类型的大比例尺高分辨率制图。

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