發(fā)布時(shí)間：2019-11-21 20:25

【摘要】：高分系列是國(guó)家高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)重大專項(xiàng)首批研制的衛(wèi)星,標(biāo)志著中國(guó)民用遙感衛(wèi)星進(jìn)入亞米級(jí)"高分時(shí)代"。為更好地拓展高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用,筆者利用太湖北部地區(qū)GF-1和GF-2多光譜遙感影像,分析了高分影像的基本特征及其在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用情況。研究發(fā)現(xiàn):1經(jīng)大氣校正后,同時(shí)間的GF-1和GF-2在多光譜影像的基本特征、主成分變換和相關(guān)性分析結(jié)果上具有較好的一致性,可用于聯(lián)合觀測(cè),將對(duì)生態(tài)環(huán)境變化的監(jiān)測(cè)產(chǎn)生積極的作用;2通過(guò)對(duì)比分析原始波段、NDVI、NDWI、PCA等特征信息,GF系列衛(wèi)星對(duì)觀測(cè)區(qū)域的林地、水體和建設(shè)用地等特征地物具有較好的敏感性,但較低的光譜分辨率影響了其在藍(lán)藻水華和陸域植被的精細(xì)化監(jiān)測(cè)能力。
【圖文】：

?數(shù)據(jù)應(yīng)用潛力分析相對(duì)較少［6］，尤其是結(jié)合GF－1/2對(duì)生態(tài)環(huán)境開(kāi)展的綜合監(jiān)測(cè)研究鮮見(jiàn)報(bào)道。隨著太湖地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，太湖周邊灘地濕地生態(tài)系統(tǒng)和水生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞，湖區(qū)資源明顯減少，湖體自凈能力減弱，蓄洪功能衰減［7－8］。為此，筆者選擇人類(lèi)干擾活動(dòng)相對(duì)較高的太湖流域，比較區(qū)域內(nèi)GF－1/2的多光譜數(shù)據(jù)的光譜特征，評(píng)價(jià)GF系列數(shù)據(jù)在水、植被和城市建設(shè)等生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用狀況，分析其在監(jiān)測(cè)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)及不足，以期為該系列數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的推廣應(yīng)用提供參考。1材料與方法圖1研究區(qū)遙感影像Fig．1Ｒemotesensingimageofthestudyarea1．1研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)源研究區(qū)位于太湖北部的梅梁湖灣和貢湖湖灣之間區(qū)域(120°11'40″～120°19'40″E，31°23'10″～31°30'50″N)，，面積約45km2。生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型在太湖地區(qū)具有較好的代表性，生態(tài)景觀以林地、水域和建設(shè)用地為主(圖1)。獲取的影像分別為2015年6月14日兩景GF－1/2多光譜影像，處于植被的生長(zhǎng)季，空間分辨率分別為8m和2m，兩幅影像獲取時(shí)間相近(GF－1時(shí)間是北京時(shí)間11時(shí)16分，GF－2時(shí)間是北京時(shí)間10時(shí)52分)。影像的投影統(tǒng)一為通用橫軸墨卡托投影(UniversalTrans-verseMercatorProjection，UTM)，橢球體與高程面均為WGS－84(WorldGeodeticSystem1984)。1．2數(shù)據(jù)處理為有效地開(kāi)展高分影像基本特征的對(duì)比分析，對(duì)兩景影像開(kāi)展了數(shù)據(jù)前處理工作，具體如下:①利用ENVI軟件平臺(tái)下的FLASSH模塊，對(duì)兩景影像進(jìn)行大氣校正，用于去除空氣中水汽顆粒等因子的影響，增加植被區(qū)域在近紅外波段上的地表反射率，使得植被的波譜曲線趨于正常。②目前獲得的數(shù)據(jù)均屬于相對(duì)輻射校正產(chǎn)品(Level1A)，因此利用GLS2005控制點(diǎn)庫(kù)，在每期影像上均勻選

infraredbandGF－1藍(lán)波段blueband1．000．980．92－0．78綠波段greenband0．981．000．94－0．77紅波段redband0．920．941．00－0．61近紅外波段nearinfraredband－0．78－0．77－0．611．00GF－2藍(lán)波段blueband1．000．950．84－0．69綠波段greenband0．951．000．90－0．70紅波段redband0．840．901．00－0．45近紅外波段nearinfraredband－0．69－0．70－0．451．002．2典型地物特征分析選取研究區(qū)內(nèi)的水體、林地、建設(shè)用地、農(nóng)田、裸地和藍(lán)藻水華等6個(gè)典型地物的反射光譜曲線進(jìn)行對(duì)比分析。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果(圖2)可知，6種類(lèi)型地物在兩幅影像上的光譜特征曲線變化趨勢(shì)基本保持一致。圖2不同土地覆蓋類(lèi)型的光譜曲線Fig．2Spectralcurvesofdifferentlandcoverclasses與GF－1影像相比，GF－2影像上典型地物的光譜反射率略高且地物之間光譜反射率的分離度略好。從光譜反射率上看(圖2)，不同類(lèi)型典型地物在藍(lán)波段到綠波段之間的反射率變化不大;但在紅波段到近紅外波段區(qū)間內(nèi)，水體的反射率光譜曲線明顯下降，GF－1和GF－2影像的光譜值分別從1365和1526，下降到759和1182;而林地和藍(lán)藻水華的反射率曲線略有上升，其中林地在GF－1/2影像上的反射率分別從876和1092，上升到2681和3123。2．3太湖生態(tài)監(jiān)測(cè)遙感應(yīng)用分析針對(duì)研究區(qū)生態(tài)環(huán)境易受到高強(qiáng)度人類(lèi)活動(dòng)的干擾，筆者利用NDVI、NDWI、PC指標(biāo)初步分析GF系列衛(wèi)星數(shù)據(jù)對(duì)水體、植被和城市建設(shè)3個(gè)主要遙感監(jiān)測(cè)要素的敏感性，評(píng)估GF－1/2衛(wèi)星開(kāi)展聯(lián)合監(jiān)測(cè)的可靠性，發(fā)掘其在大氣環(huán)境、水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)中的優(yōu)勢(shì)。研究區(qū)GF－1/2影像的NDVI指數(shù)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4和圖3，兩幅影像在NDVI值的分布上具有較好的一致性，影像中林地顏色較亮，與水體、建設(shè)用地和裸地等

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8 陳z

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