基於高分衛星遙感數據的城鎮化水平評價系統的製作方法

2023-10-08 12:47:54

本發明涉及城鎮化水平評價領域，具體涉及一種基於高分衛星遙感數據的城鎮化水平評價系統。
背景技術：
：城鎮化是人類活動改造自然環境的主要方式之一，其基本表現為農業人口向非農業人口的轉變以及城鎮面積的擴大，具體包括經濟結構、社會結構、生產方式、生活方式的根本性轉變，涉及產業的轉變、社會結構的調整和轉型、基礎設施建設與資源環境的改善等多個方面。城鎮化水平(urbanizationlevel)，指一個地區城鎮化所達到的程度，是表徵地區社會經濟進步狀況的重要標誌，一般採用城鎮化率作為衡量指標，由於城鎮土地面積、產業結構等指標統計困難且準確度較差，因此使用不廣泛，目前普遍採用城鎮人口數量佔地區總人口數量的比例即人口城鎮化率作為城鎮化率的主流指標。鑑於人口城鎮化率僅僅只是城鎮化水平的一個側面，並不能全面的評價一個地區的城鎮化水平，而且往往是由審計人員人工進行計算，容易出錯且效率較低。因此，急需一種能夠綜合、全面地計算區域綜合城鎮化率以評價區域城鎮化水平的自動化系統。技術實現要素：針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種基於高分衛星遙感數據的城鎮化水平評價系統，以綜合、全面地計算區域綜合城鎮化率以評價區域城鎮化水平。第一方面，本發明提供的一種基於高分衛星遙感數據的城鎮化水平評價系統，包括：多個指標值計算模塊和綜合城鎮化率計算模塊；其中，多個所述指標值計算模塊分別用於計算衡量目標區域城鎮化水平的多個指標的指標值，並將計算獲得的指標值輸出到所述綜合城鎮化率計算模塊；所述綜合城鎮化率計算模塊用於根據多個所述指標值按照預設的算法綜合計算反映所述目標區域綜合城鎮化水平的綜合城鎮化率，以通過所述綜合城鎮化率評價所述目標區域的綜合城鎮化水平。可選的，所述多個指標值計算模塊中包括：土地城鎮化水平指標計算模塊；所述土地城鎮化水平指標計算模塊用於計算目標區域的土地城鎮化水平指標的指標值，並將計算獲得的指標值輸出到所述綜合城鎮化率計算模塊。可選的，所述土地城鎮化水平指標包括居民地面積比重；所述土地城鎮化水平指標計算模塊，包括：遙感數據獲取單元、居民地提取單元和居民地比重計算單元；所述遙感數據獲取單元用於獲取目標區域的遙感數據，所述遙感數據包括雷達遙感數據或多光譜遙感數據；所述居民地提取單元用於根據所述遙感數據提取出所述目標區域中包含的居民地區域；所述居民地比重計算單元用於根據提取出的所述居民地區域的面積和所述目標區域的面積計算居民地面積比重。可選的，所述遙感數據獲取單元包括：天氣判斷子單元、雷達數據獲取子單元和多光譜數據獲取子單元；所述天氣判斷子單元用於根據目標區域的天氣狀況選擇觸發雷達數據獲取子單元獲取雷達遙感數據或觸發多光譜數據獲取子單元獲取多光譜遙感數據；所述雷達數據獲取子單元用於在所述天氣判斷子單元的觸發下獲取所述目標區域的雷達遙感數據；所述多光譜數據獲取子單元用於在所述天氣判斷子單元的觸發下獲取所述目標區域的多光譜遙感數據。可選的，所述遙感數據包括多光譜遙感數據，所述居民地提取單元包括：居民地提取子單元，用於根據各地物類型對應的不同波段光譜之間的光學特性差異，從所述遙感數據中提取出地物類型屬於居民地的區域。可選的，所述居民地提取子單元，包括：地物分類子單元，用於將地物類型劃分為藍頂建築物、紅頂建築物、水泥頂建築物、裸地、湖泊、河流、農田和林地；其中，藍頂建築物、紅頂建築物、水泥頂建築屬於居民地；提取指數構建子單元，用於根據各地物類型對不同波段光譜反射率的差異構建能夠將居民地與其他地物進行區分的居民地提取指數；指數值計算子單元，用於計算所述遙感數據中各像元對應的所述居民地提取指數的指數值；二值化處理子單元，用於將各像元的所述居民地提取指數的指數值進行二值化處理，並根據二值化結果對所述遙感數據進行分割，提取出居民地區域。可選的，所述提取指數構建子單元，包括：第一指數構建子單元，用於根據藍頂建築物對應的第一反射率差與其他地物類型對應的第一反射率差的差異，構建以下針對藍頂建築物的居民地提取指數，其中，所述第一反射率差是指對藍光波段光譜的反射率與對綠光波段光譜的反射率的差：式中，ndbib2-b3表示針對藍頂建築物的居民地提取指數，oli2表示對藍光波段光譜的反射率，oli3表示對綠光波段光譜的反射率；第二指數構建子單元，用於根據紅頂建築物和水泥頂建築物對應的第二反射率差與其他地物類型對應的第二反射率差的差異，構建以下針對紅頂建築物和水泥頂建築物的居民地提取指數，其中，所述第二反射率差是指對紅光波段光譜的反射率與對綠光波段光譜的反射率的差：式中，ndbib4-b3表示針對紅頂建築物和水泥頂建築物的居民地提取指數，oli4表示對紅光波段光譜的反射率，oli3表示對綠光波段光譜的反射率。可選的，所述多個指標值計算模塊還包括：人口城鎮化水平指標計算模塊和經濟城鎮化水平指標計算模塊；所述人口城鎮化水平指標計算模塊用於計算目標區域的人口城鎮化水平指標的指標值，並將計算獲得的指標值輸出到所述綜合城鎮化率計算模塊。所述經濟城鎮化水平指標計算模塊用於計算目標區域的經濟城鎮化水平指標的指標值，並將計算獲得的指標值輸出到所述綜合城鎮化率計算模塊。所述綜合城鎮化水平指標計算模塊用於根據所述人口城鎮化水平指標的指標值、所述經濟城鎮化水平指標的指標值和所述土地城鎮化水平指標的指標值按照預設的算法綜合計算反映所述目標區域綜合城鎮化水平的綜合城鎮化率。可選的，所述人口城鎮化水平指標包括城鎮人口比重、所述經濟城鎮化水平指標包括二三產業產值比重、所述土地城鎮化水平指標包括居民地面積比重。可選的，所述基於高分衛星遙感數據的城鎮化水平評價系統，還包括：評價指標確定模塊；所述評價指標確定模塊採用主成分分析法和相關性分析法確定用于衡量目標區域城鎮化水平的多個指標。由上述技術方案可知，本發明提供的一種基於高分衛星遙感數據的城鎮化水平評價系統，包括：多個指標值計算模塊和綜合城鎮化率計算模塊；其中，多個所述指標值計算模塊分別用於計算衡量目標區域城鎮化水平的多個指標的指標值，並將計算獲得的指標值輸出到所述綜合城鎮化率計算模塊；所述綜合城鎮化率計算模塊用於根據多個所述指標值按照預設的算法綜合計算反映所述目標區域綜合城鎮化水平的綜合城鎮化率，以通過所述綜合城鎮化率評價所述目標區域的綜合城鎮化水平。相較於現有技術，本申請提供的所述基於高分衛星遙感數據的城鎮化水平評價系統並不限於使用人口城鎮化率這一單一指標進行評價，而是由多個指標值計算模塊分別從不同方面計算不同指標的指標值，然後統一交由綜合城鎮化率計算模塊採用預設的算法進行綜合計算，從而能夠全面、綜合的評價目標區域的綜合城鎮化水平，同時由於採用自動化計算機模塊進行計算，可有效提高計算效率、降低出錯率。在上述基礎上，考慮到目前城鎮面積指標統計困難、準確度低的問題，本申請的基於高分衛星遙感數據的城鎮化水平評價系統中還設有遙感數據獲取單元、居民地提取單元和居民地比重計算單元，從而利用衛星遙感數據準確的統計出城鎮居民地的面積比重，進而保證對城鎮化水平評價的準確性和全面性。附圖說明為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。圖1示出了本發明第一實施例所提供的一種基於高分衛星遙感數據的城鎮化水平評價系統的示意圖；圖2示出了一種土地城鎮化水平指標計算模塊的示意圖；圖3示出了一種遙感數據獲取單元的示意圖；圖4示出了各地物類型對不同波段光譜的反射率的示意圖；圖5示出了本發明實施例提供的二值化處理後提取出居民地的示意圖。具體實施方式下面將結合附圖對本發明技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本發明的保護範圍。需要注意的是，除非另有說明，本申請使用的技術術語或者科學術語應當為本發明所屬領域技術人員所理解的通常意義。本發明提供一種基於高分衛星遙感數據的城鎮化水平評價系統。下面結合附圖對本發明的實施例進行說明。圖1示出了本發明第一實施例所提供的一種基於高分衛星遙感數據的城鎮化水平評價系統的示意圖。如圖1所示，本發明第一實施例提供的一種基於高分衛星遙感數據的城鎮化水平評價系統包括：多個指標值計算模塊和綜合城鎮化率計算模塊21；其中，多個所述指標值計算模塊分別用於計算衡量目標區域城鎮化水平的多個指標的指標值，並將計算獲得的指標值輸出到所述綜合城鎮化率計算模塊21；所述綜合城鎮化率計算模塊21用於根據多個所述指標值按照預設的算法綜合計算反映所述目標區域綜合城鎮化水平的綜合城鎮化率，以通過所述綜合城鎮化率評價所述目標區域的綜合城鎮化水平。其中，所述多個指標值計算模塊可以根據需求靈活設置，以分別計算不同的城鎮化率指標，如用於計算區域人均教育費的指標值計算模塊、用於計算區域萬人擁有科技人員數量的指標值計算模塊、用於計算區域工業增長率的指標值計算模塊、用於計算區域萬人擁有公交車數量的指標值計算模塊等等。所述綜合城鎮化率計算模塊21採用的算法可以是加權平均法，例如可以根據先驗數據為每個指標設置相應的權重，然後利用各個指標的指標值和權重加權計算綜合城鎮化率；此外，也可以先將各個指標值首先進行歸一化處理，然後再求和、求積等計算，從而計算較為合理的綜合城鎮化率；或者先將各個指標進行分級，分級計算各指標並最終匯總計算綜合城鎮化率；以上均屬於基礎的綜合計算方法，本實施例僅作示例性說明，在具體實施時可以互相結合使用、單獨使用或進行變更後使用，其均在本申請的保護範圍之內。相較於現有技術，本發明第一實施例提供的所述基於高分衛星遙感數據的城鎮化水平評價系統並不限於使用人口城鎮化率這一單一指標進行評價，而是由多個指標值計算模塊分別從不同方面計算不同指標的指標值，然後統一交由綜合城鎮化率計算模塊21採用預設的算法進行綜合計算，從而能夠全面、綜合的評價目標區域的綜合城鎮化水平，同時由於採用自動化計算機模塊進行計算，可有效提高計算效率、降低出錯率。考慮到土地的城鎮化是區域城鎮化的重要部分，將土地城鎮化率作為其中的一項指標，可以有助於得到更為合理的綜合城鎮化率，因此，在本申請提供的一個實施例中，所述多個指標值計算模塊中包括：土地城鎮化水平指標計算模塊11；所述土地城鎮化水平指標計算模塊11用於計算目標區域的土地城鎮化水平指標的指標值，並將計算獲得的指標值輸出到所述綜合城鎮化率計算模塊21。具體的，考慮到目前城鎮面積指標統計困難、準確度低的問題，以及現有遙感技術快速發展的背景，本申請採用通過遙感數據提取城鎮居民地面積的方法，由於遙感數據數據源為客觀數據、可靠性高，因此，只要採用合適的居民地提取方法，即可準確、快速的計算出土地城鎮化率指標，在本申請提供的一個實施例中，所述土地城鎮化水平指標包括居民地面積比重，請參考圖2，其示出了一種土地城鎮化水平指標計算模塊的示意圖，所述土地城鎮化水平指標計算模塊11，包括：遙感數據獲取單元111、居民地提取單元112和居民地比重計算單元113；所述遙感數據獲取單元111用於獲取目標區域的遙感數據，所述遙感數據包括雷達遙感數據或多光譜遙感數據；所述居民地提取單元112用於根據所述遙感數據提取出所述目標區域中包含的居民地區域；所述居民地比重計算單元113用於根據提取出的所述居民地區域的面積和所述目標區域的面積計算居民地面積比重。由於不同的遙感衛星採用的遙感方式不同，採集的遙感數據可能也不同，例如我國發射的高分3號衛星及加拿大發射的radarsat-2衛星是採用合成孔徑雷達採集遙感數據，其數據形式為雷達數據，而高分5號衛星和landsat系列衛星採用的是全譜段成像儀等儀器採集遙感數據，其數據形式為多光譜數據，對於不同的遙感數據需要採用不同的提取方法提取居民地。其中，利用高質量的多光譜數據可以更加精確的提取出居民地信息，但由於雲雨霧雪等天氣會影響多光譜數據準確性，因此，在本申請提供的一個實施例中，採用根據天氣情況選擇採用不同的遙感數據的方式，晴空地區採用多光譜遙感數據，多雲多雨地區則採用雷達遙感數據，從而最大限度的保證提取居民地的準確性，進而保證綜合城鎮化率計算的精確，具體實施方式為請參考圖3，其示出了一種遙感數據獲取單元的示意圖，所述遙感數據獲取單元111包括：天氣判斷子單元1111、雷達數據獲取子單元1112和多光譜數據獲取子單元1113；所述天氣判斷子單元1111用於根據目標區域的天氣狀況選擇觸發雷達數據獲取子單元1112獲取雷達遙感數據或觸發多光譜數據獲取子單元1113獲取多光譜遙感數據；具體的，可以在晴朗的天氣條件下觸發多光譜數據獲取子單元1113獲取多光譜遙感數據，在雲雨霧雪等天氣條件下觸發雷達數據獲取子單元1112獲取雷達遙感數據；所述雷達數據獲取子單元1112用於在所述天氣判斷子單元1111的觸發下獲取所述目標區域的雷達遙感數據；所述多光譜數據獲取子單元1113用於在所述天氣判斷子單元1111的觸發下獲取所述目標區域的多光譜遙感數據。根據遙感數據的不同，所述居民地提取子單元也採用不同的方式進行數據的提取，例如，對雷達遙感數據，由於城市建築區與農村建築區由於建築物的布局，材質，結構以及周圍環境的差異，在sar圖像(即雷達遙感數據)上呈現不同的紋理特徵，如城市中建築物分布整齊，樓房之間間距較大，大多為平頂整齊的高層樓房，使用材料大多具有良好反射率，在圖像上表現為強亮度區域，而建築物之間的道路，粗糙植被如草坪等，由於表面散射，表現為暗區域，因此，城市居民地在圖像上表現為明暗相間的紋理，相似性較小；農村居民地分布相對散亂，沒有明顯規律，且道路等區域在圖像上不明顯，因此呈現不規則亮斑狀，相似性較大。因此，可以基於變差函數理論，在分析中高解析度sar圖像中居民地紋理特徵的基礎上，採用基於迭代p參數法的閾值確定方法，為滿足閾值範圍的像元點賦以權值，加大了居民地與非居民地的變差函數差，從而提取出居民地，不僅可以保證較高的檢測率，還可以顯著降低虛警率，上述從雷達遙感數據中提取居民地的技術為現有技術，本實施例不再贅述。而對於多光譜遙感數據，現有技術雖然公開了部分提取水面、建築物的方法，但發明人在應用中發現其提取精度、準確性並不理想，因此，本申請提出了更為準確、精確度更高的方式，在本申請提供的一個實施例中，所述遙感數據包括多光譜遙感數據，所述居民地提取單元112包括：居民地提取子單元，用於根據各地物類型對應的不同波段光譜之間的光學特性差異，從所述遙感數據中提取出地物類型屬於居民地的區域。具體的，所述居民地提取子單元，包括：地物分類子單元，用於將地物類型劃分為藍頂建築物、紅頂建築物、水泥頂建築物、裸地、湖泊、河流、農田和林地；其中，藍頂建築物、紅頂建築物、水泥頂建築屬於居民地；提取指數構建子單元，用於根據各地物類型對不同波段光譜反射率的差異構建能夠將居民地與其他地物進行區分的居民地提取指數；指數值計算子單元，用於計算所述遙感數據中各像元對應的所述居民地提取指數的指數值；二值化處理子單元，用於將各像元的所述居民地提取指數的指數值進行二值化處理，並根據二值化結果對所述遙感數據進行分割，提取出居民地區域。在上述實施例中，所述地物分類子單元根據不同類型的地物對不同波段光譜的反射率的差異以及居民地包含的地物類型，更為細緻、準確的將地物類型劃分為藍頂建築物(主要為企業的廠棚)、紅頂建築物(主要為紅頂房屋，部分為企業廠棚)、水泥頂建築物(主要為城鎮居民區、道路等)、裸地、湖泊(人工湖、水庫等)、河流、農田(作物覆蓋的)和林地，這樣細緻的劃分有助於提高居民地提取的準確性。所述提取指數構建子單元通過比較各地物類型對不同波段光譜的反射率，進而根據各地物類型對不同波段光譜反射率的差異構建能夠將居民地與其他地物進行區分的居民地提取指數，請參考圖4，其示出了各地物類型對不同波段光譜的反射率的示意圖，圖中，波段2表示藍光波段，波段3表示綠光波段，波段4表示紅光波段，由圖可知，藍頂建築物在藍光波段的反射率明顯高於綠光波段的反射率，而其他地物類型則基本持平或者是綠光波段的反射率高於藍光波段的反射率，這樣，若計算藍光波段的反射率減去綠光波段的反射率，藍頂建築物對應的數值為較大的正數，而其他地物類型對應的數值則為負數或接近於零的正數，據此可以將藍頂建築物識別出；採用同樣的理論，紅頂建築物和水泥頂建築物(包括裸土)在紅光波段的反射率明顯高於綠光波段的反射率，而其他地物類型則均是綠光波段的反射率高於紅光波段的反射率，這樣，若計算紅光波段的反射率減去綠光波段的反射率，紅頂建築物和水泥頂建築物(包括裸土)對應的數值為較大的正數，而其他地物類型對應的數值則為負數，據此可以將紅頂建築物和水泥頂建築物(包括裸土)識別出。其中，可以在提取出藍頂建築物後，再基於藍光波段的反射率和綠光波段的反射率提取出裸土，這樣扣除裸土即可提取出更為精確的居民地區域。由於裸土實際面積較少可以忽略，為了簡化計算，本發明實施例採用包含裸土的居民地提取方法進行示例性說明，本領域技術人員可以在上述說明的基礎上變更實施，進一步提取出裸土後扣除，以提取出更為準確的居民地區域，其也在本申請的保護範圍之內。以含裸土的居民地提取為例，所述提取指數構建子單元通過上述計算，即可根據各地物類型對不同波段光譜反射率的差異構建能夠將居民地與其他地物進行區分的居民地提取指數，在本發明提供的一個實施例中，所述提取指數構建子單元，包括：第一指數構建子單元，用於根據藍頂建築物對應的第一反射率差與其他地物類型對應的第一反射率差的差異，構建以下針對藍頂建築物的居民地提取指數，其中，所述第一反射率差是指對藍光波段光譜的反射率與對綠光波段光譜的反射率的差：式中，ndbib2-b3表示針對藍頂建築物的居民地提取指數，oli2表示對藍光波段光譜的反射率，oli3表示對綠光波段光譜的反射率；第二指數構建子單元，用於根據紅頂建築物和水泥頂建築物對應的第二反射率差與其他地物類型對應的第二反射率差的差異，構建以下針對紅頂建築物和水泥頂建築物的居民地提取指數，其中，所述第二反射率差是指對紅光波段光譜的反射率與對綠光波段光譜的反射率的差：式中，ndbib4-b3表示針對紅頂建築物和水泥頂建築物的居民地提取指數，oli4表示對紅光波段光譜的反射率，oli3表示對綠光波段光譜的反射率。採用上述兩個具體的居民地提取指數，可以進一步放大居民地地物與其他地物類型對應的該指數的差異，從而有助於在下一步處理中對居民地進行分割。相應的，所述指數值計算子單元計算的居民地提取指數的指數值包括上述針對藍頂建築物的居民地提取指數的指數值和針對紅頂建築物和水泥頂建築物的居民地提取指數的指數值；在計算時，所述指數值計算子單元可以選擇目標區域中城市部分的遙感數據進行計算，計算城市部分的遙感數據中各像元對應的所述居民地提取指數的指數值，以避免農村居民地對計算結果產生影響。相應的，所述二值化處理子單元在將各像元的所述居民地提取指數的指數值進行二值化處理，並根據二值化結果對所述遙感數據進行分割，提取出居民地區域時，可以分別對上述針對藍頂建築物的居民地提取指數的指數值和針對紅頂建築物和水泥頂建築物的居民地提取指數的指數值分別進行二值化處理，然後根據對所述針對藍頂建築物的居民地提取指數的指數值的二值化處理結果提取出藍頂建築物，根據對所述針對紅頂建築物和水泥頂建築物的居民地提取指數的指數值的二值化處理結果提取出紅頂建築物和水泥頂建築物，從而確定居民地區域；也可以在分別對上述針對藍頂建築物的居民地提取指數的指數值和針對紅頂建築物和水泥頂建築物的居民地提取指數的指數值分別進行二值化處理後，將兩者的二值化處理結果相加後，根據相加後的二值化處理結果一併提取出居民地區域；以上均為本申請提供的示例性說明，本領域技術人員可根據上述公開進行變更後實施。例如，在本申請提供的一個實施例中，將上述構建的兩個指數二值化後求和，構建出針對多光譜遙感數據的居民地指數bbi(build-upareasandbarelandindex，含建築物和裸土的指數)：式中，下標b表示進行二值化處理。經過計算，獲得ndbib2-b3和ndbib4-b3二值化值及其求和值如下表表一：表一：ndbib2-b3和ndbib4-b3二值化值及其求和值藍頂建築物紅頂建築物水泥頂建築裸土湖泊河流農田林地ndbib2-b310or10or100000ndbib4-b301110000nbi11or21or210000其中，只有居民地(包括裸土)才具有正值，這樣，即可從所述多光譜遙感數據中將居民地與其他地物進行區分，進而提取出居民地區域，請參考圖5，其為本發明實施例提供的二值化處理後提取出居民地的示意圖，圖中白色區域即為提取出的居民地，經驗證，基於上述實施例，提取出的居民地的精度達到90.41％，如果再提取出裸土並扣除，可以獲得更高的精度，基於此，可以解決目前城鎮面積指標統計困難、準確度低的問題，進一步保證對城鎮化水平評價的準確性和全面性。考慮到人口、經濟和土地是表徵城鎮化的主要幾個方面，因此，在本申請提供的一個實施例中，從人口、經濟、土地這三個方面構建了一套城鎮化發展水平的綜合評價指標體系，所述多個指標值計算模塊包括：土地城鎮化水平指標計算模塊11、人口城鎮化水平指標計算模塊12和經濟城鎮化水平指標計算模塊13；所述土地城鎮化水平指標計算模塊11用於計算目標區域的土地城鎮化水平指標的指標值，並將計算獲得的指標值輸出到所述綜合城鎮化率計算模塊21；所述人口城鎮化水平指標計算模塊12用於計算目標區域的人口城鎮化水平指標的指標值，並將計算獲得的指標值輸出到所述綜合城鎮化率計算模塊21。所述經濟城鎮化水平指標計算模塊13用於計算目標區域的經濟城鎮化水平指標的指標值，並將計算獲得的指標值輸出到所述綜合城鎮化率計算模塊21。所述綜合城鎮化水平指標計算模塊用於根據所述人口城鎮化水平指標的指標值、所述經濟城鎮化水平指標的指標值和所述土地城鎮化水平指標的指標值按照預設的算法綜合計算反映所述目標區域綜合城鎮化水平的綜合城鎮化率。相應的，在本申請提供的一個實施例中，所述綜合城鎮化率計算模塊21可以採用以下算法計算綜合城鎮化率：其中：u代表綜合城鎮化率，u1代表人口城鎮化水平指標的指標值；u2代表經濟城鎮化水平指標的指標值；u3代表土地城鎮化水平指標的指標值；wi代表三種城鎮化水平指標的權重。為了構建更合理、健康的評價指標體系，在更加合理、全面的評價城鎮化水平的同時又避免引入過多的評價指標，以降低系統的冗餘度，在本申請提供的一個實施例中，所述基於高分衛星遙感數據的城鎮化水平評價系統，還包括：評價指標確定模塊；所述評價指標確定模塊採用主成分分析法和相關性分析法確定用于衡量目標區域城鎮化水平的多個指標。具體的，所述評價指標確定模塊採用以下方法確定用于衡量目標區域城鎮化水平的多個指標：城鎮化水平評價指標體系採用多項指標對城鎮化進行具體、分層地統計描述和綜合評價，指標體系的確定遵循如下原則：(1)相關性：構建指標體系時，各指標應與城鎮化水平評價密切相關，這樣才能體現出城鎮化綜合評價的意義；(2)系統性：城鎮化水平評價是一個包含人口、社會、經濟、土地等多方面內容的綜合性問題。選擇城鎮化水平評價指標體系時，應力求全面的表達，才能反映評價的整體效果。從理論上講，選取的指標越全面，對城鎮化發展水平影響因素把握得就越到位，也就能越貼切地反映城鎮化真實水平；(3)可比性：選擇的各個指標應在地區間具有可比性，這是保證評價方法普適性的基本要求；(4)可操作性：為了使得後面的工作順利進行，所選指標應當含義明確、信息集中、數據可得、易於評價，這是城鎮化水平綜合評價方法可行的前提；(5)簡便性：在保證前面4點的情況下，應儘可能採取較為簡單的指標體系，以增強評價方法的推廣性。基於以上原則，根據城鎮化涉及的領域和城鎮化的內涵，城鎮化水平的估算應該包括一個區域的人口、經濟、土地這三個方面的發展和變化。因此，遵循系統性、完整性、有效性、科學性、可操作性等原則，將城鎮化測度歸納到人口、經濟、土地三個方面，這三個方面相互聯繫又有區別，力求全面準確地反映城鎮化進程的綜合水平。具體包括：(1)人口城鎮化指標，主要反映人口向城鎮集中的過程，具體包括總人口，城鎮/非農人口比重，二、三產業就業人口，人口密度，居民地人口密度；(2)經濟城鎮化指標，主要反映經濟結構的非農化轉變，具體包括gdp總值，人均gdp，人均工業總產值，二、三產業產值比重，二、三產業gdp密度；(3)土地城鎮化指標，主要反映地域景觀的變化過程，具體包括居民地面積，居民地面積比重，人均居民地面積，人均公共綠地面積，人均道路鋪設面積。基於以上得到城鎮化水平評價體系如下表表二：表二：城鎮化水平評價體系從系統性、完整性的角度看，上表中的城鎮化綜合水平評價體系可以較好地刻畫城鎮化發展水平。然而，如此眾多指標的可獲取性、統一性在數據源方面存在較大問題。因此，在儘可能不損失信息量的前提下，採用以下方法從眾多指標出遴選出具有代表性的若干個指標來進行城鎮化水平評價。(1)數據無量綱化對各指標進行數據無量綱化處理是通過指標的最大值和最小值將原始數據轉換為介於某一特定範圍的數據，從而消除量綱和數量級影響。本實施例首先獲取樣本數據，然後對樣本數據的各項指標按照下式進行數據無量綱化處理，作為指標遴選工作的數據基礎。設指標值集合a＝{x1,x2,…xi,…xn}(1≤i≤n)，則處理後的指標值為：(2)主成分分析考慮到城鎮化水平是一個「率」的概念，優先選擇指標體系中的比重型指標：u12城鎮人口比重(％)、u13二、三產業就業人口比重(％)、u24二、三產業產值比重(％)、u32居民地面積比重(％)。用比重型指標構建出的城鎮化綜合水平指數不僅能直觀反映城鎮化發展狀況，還避開了數據處理中量綱問題帶來的負面影響。為驗證這些比重型指標的代表性，通過主成分分析法，先提取上述表二中綜合指標體系的若干個主成分，將上面提出的四個比重型指標與這些主成分進行相關分析，根據比重型指標與代表指標體系大部分信息量的主成分間的關係是否密切，來判斷比重型指標的信息量大小。一般認為提取的主成分特徵值應該大於1，累積方差貢獻率應該大於85％。主成分分析結果見下表表三，取特徵值大於1的前4個成分作為主成分，累積貢獻率達到92.26％，因此認為這4個主成分足以代表整個評價體系。表三：指標體系主成分分析結果(3)相關性分析利用peason相關分析方法，研究4個比重指標：u12，u13，u24，u32與4個城鎮化綜合水平主成分之間的相關關係，結果如下表表四：表四：成分與比重指標相關係數表主成分1主成分2主成分3主成分4u120.9400.1330.2740.160u130.9260.1120.1310.208u240.7910.4550.3610.347u320.9120.2030.5470.635從表四可見，4個比重指標與城鎮化水平指標體系主成分，尤其是信息量最大的主成分1具有較強的相關關係。因此，可以認為利用4個比重指標代表整個城鎮化水平綜合指標體系是可以接受的。計算各比重指標間的相關係數如下表表五：表五：比重指標間相關係數表u12u13u24u32u1210.9240.7390.797u130.92410.8320.762u240.7390.83210.592u320.7970.7620.5921根據表五，由於u12、u13間的強相關性，從這二者中選擇一個即可。考慮到目前城鎮化水平評價中經常使用到u12(城鎮人口比重)，以及該指標在多尺度下的易獲性，從中選擇u12。最終，以u12(城鎮人口比重)、u24(二、三產業產值比重)、u32(居民地面積比重)這三個指標分別代表人口城鎮化水平、經濟城鎮化水平和土地城鎮化水平，綜合三者對城鎮化綜合水平進行評價。根據上述評價指標確定模塊確定的用于衡量目標區域城鎮化水平的指標，在本申請提供的一個實施例中，所述人口城鎮化水平指標包括城鎮人口比重、所述經濟城鎮化水平指標包括二三產業產值比重、所述土地城鎮化水平指標包括居民地面積比重。其中，所述城鎮人口比重即為城鎮人口數量與總人口數量的比值，所述二三產業產值比重即為目標區域內第二產業、第三產業的產值之和與總產值的比值，所述居民地面積比重即為目標區域居民地的面積與總面積的比值；所述城鎮人口數量、總人口數量、第二產業、第三產業的產值和總產值可以從當地政府統計數據獲得，所述居民地面積和總面積可以通過所述居民地提取單元112從遙感數據中提取獲得。在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。需要說明的是，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據本發明的多個實施例的系統、方法和電腦程式產品的可能實現的體系架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個或多個用於實現規定的邏輯功能的可執行指令。也應當注意，在有些作為替換的實現中，方框中所標註的功能也可以以不同於附圖中所標註的順序發生。例如，兩個連續的方框實際上可以基本並行地執行，它們有時也可以按相反的順序執行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執行規定的功能或動作的專用的基於硬體的系統來實現，或者可以用專用硬體與計算機指令的組合來實現。本發明實施例所提供的城鎮化水平評價裝置可以是電腦程式產品，包括存儲了程序代碼的計算機可讀存儲介質，所述程序代碼包括的指令可用於執行前面方法實施例中所述的方法，具體實現可參見方法實施例，在此不再贅述。所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統、系統和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統、系統和方法，可以通過其它的方式實現。以上所描述的系統實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，又例如，多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些通信接口，系統或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。所述功能如果以軟體功能單元的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：u盤、移動硬碟、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求和說明書的範圍當中。當前第1頁12