基于LANDSET遥感影像的湖泊面积监测.ppt

基于LANDSAT遥感影像的湖泊面积监测 汇报题纲 引言及国内研究现状 湖泊水体面积的扩张或萎缩是湖区生态环境变化的重要指标。湖泊水体的边界在遥感图像上清晰可见,采用常规图像处理方法即可提取湖泊水体信息。湖泊变迁遥感调查通常以不同时相的遥感数据为依据,分别提取不同阶段的湖泊水体信息,然后进行计算、比较,确定湖泊水体面积变迁状况。下面举出一些事例： 刘登忠利用Landsat图像资料,建立了萎缩湖泊的遥感解译标志,分析了西藏高原湖泊的萎缩现状。 殷立琼,江南等利用80年代后期以来不同时相的Landsat遥感数据,研究了近15年来太湖面积变化状况。研究结果表明, 从1988年到2003年的15年间,太湖面积共减少910226km2。此外,西北的青海湖 、华中 的江汉湖泊群、华东的大纵湖 等的遥感变迁调查也都有所报导 鄱阳湖位于江西省的北部、长江中下游南岸，是我国最大的淡水湖泊。鄱阳湖承纳赣江、抚河、信江、饶河、修河五大江河及清丰山溪、博阳河、漳田河、潼津河等区间来水，经调蓄后由湖口注入长江，是一个过水性、吞吐型的湖泊。鄱阳湖水系流域面积16.22万km2，约占长江流域面积的9%。鄱阳湖为季节性湖泊，高水湖相，低水河相，有“高水是湖，低水似河”， “洪水一片，枯水一线”的独特景观。 LANDSET图像预处理 利用波段间数据分析法 该方法的原理是大气散射具有选择性，即大气散射对短波影响大，对长波影响小。因此，对相同传感器获取的相同时相的多波段数据而言，可选择受大气影响小的，每个波段图像为标准图像。近似假定该波段无散射影响，以此校正其他波段图像的大气影响。 图像融合 数据融合是将多幅影像组合到单一合成影像的处理过程。它一般使用高空间分辨率的全色波段与低空间分辨率的多光谱影像进行融合，达到增强光谱影像空间分辨率的问题。 进行数据融合的影像文件必须含有地理坐标，在这种情况下，空间采样会自动运行。如果进行数据融合的影像文件没有地理坐标，则影像就必须覆盖同一地理区域，并且有相同的像素大小，影像大小以及相同的方位。 图像融合后影像图 图像分类 遥感影像的分类操作处理，比较监督分类和非监督分类后的影像，并对分类后的影像进行相应的后处理。后处理包括聚合（clump）处理，筛选（sieve）处理、并类（combine）处理，以及精度评估。 K均值（K-means）分类法 K－均值非监督分类器使用了聚类分析方法，它需要首先选定所需的分类个数，随机地查找聚类的中心位置，然后迭代地重新配置它们，直到达到最优化的波谱分类。 分类统计 分类统计主要从被分类图像中，提取统计信息。这些不同的统计信息可以是基本统计信息、（最小值、最大值、标准差、方差等）、直方图或者是从每个所选类中计算出的平均波谱。 图层分类后成像图 分类统计的方法及湖泊面积 鄱阳湖面积变化数据显示 鄱阳湖是一个动态变化的统一体，并主要受制于水，随着时间的变化，年内和年际水量变幅巨大，引起水位和水域面积的变化。鄱阳湖的变化原因有自然因素和社会经济因素，需采取良好的措施防止鄱阳湖面积减少。 我们小组对鄱阳湖进行面积统计后这五年的数据，数据显示鄱阳湖2002年的面积为4018112110平方米，2004年的面积为2967056100平方米，2005年的面积为3357340200平方米，2009年的面积为2516023800平方米，2014年的面积为3015531000平方米。 实 验 分 析 我们组对2004年的鄱阳湖遥感影像做了预处理中的辐射定标和大气校正还有图像融合这三个部分，由于下载的影像已经做好了几何精校正，因此我们就省略这个步骤，但是我们在进行图像增强操作时，生成的却是失败的图片，我们不太清楚这是什么原因导致的。 由于我们做的是湖面面积变化图，所以采用K均值（K-means）分类法计算面积是一个很好的选择，我们可以很清楚的看出哪里是湖面，然后进一步统计面积，但是如果做土地利用分类这类主题就不建议选用此法，因为不容易区分各种地类分别代表什么。 结论与讨论 本文以多时相LandsatTM/ETM+遥感影像为数据源，首先预处理然后利用分类信息提取湖面面积并计算得到了鄱阳湖湖水面积 Classification—Post Classification—Class Statistics：包括每一类的点数、最小值、最大值、平均值以及类的每个波段的标准差等。其中每一类的最小值、最大值、平均值以及标准差可以以图的方式进行显示。可以显示出每一类的直方图，并且计算其协方差矩阵、相关矩阵、特征值和特征矢量等。 遥