基于多時相GF-2影像的平原河網(wǎng)區(qū)規(guī)模化生豬養(yǎng)殖場動態(tài)變化與周邊植被面積變化關(guān)系研究
發(fā)布時間:2021-07-18 11:50
生豬養(yǎng)殖污染已成為我國農(nóng)業(yè)面源環(huán)境污染的重要來源之一,正愈發(fā)受到社會各界的重視。為精準(zhǔn)防治和高效監(jiān)管生豬養(yǎng)殖污染,相關(guān)部門需快速掌握準(zhǔn)確的養(yǎng)豬場空間分布信息并探明其變化與周邊植被面積變化的關(guān)系。本文基于江蘇省如皋市石莊鎮(zhèn)與江安鎮(zhèn)2015-2018連續(xù)四年六期十四景GF-2影像,結(jié)合同時期獲取的六期實地數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī);i養(yǎng)殖場空間分布提取及其變化分析研究,旨在建立一套準(zhǔn)確快速提取規(guī);i養(yǎng)殖場空間分布的方法,探明其變化并為當(dāng)?shù)厣i養(yǎng)殖業(yè)的后續(xù)發(fā)展提出科學(xué)合理的建議。本研究以2018-05-09為基準(zhǔn)期,分別以石莊鎮(zhèn)、江安鎮(zhèn)境內(nèi)的規(guī);i養(yǎng)殖場為樣本、驗證對象;跇颖緦ο笫紫让鞔_其提取要素為高亮養(yǎng)殖大棚、一般豬舍、糞污池、蓄水池、綠色植被五類地物;再利用棋盤分割(Chessboard Segmentation)引入建筑面積指數(shù)(Building Area Index,BAI),選擇合適的BAI閾值去除影像上的工廠等成片建筑物,降低其對后續(xù)豬舍提取的干擾;后對去除成片建筑物后的影像進(jìn)行多尺度分割(Multiresolution Segmentation);最終面向多尺度分割后的影像對象...
【文章來源】:南京林業(yè)大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)位置
11(e)2016-03-21樣本對象實地空間分布(f)2015-08-02樣本對象實地空間分布圖2-2六期樣本對象實地空間分布Fig.2-2Thefieldspatialdistributionofthesampledobjectsonsixphasesimages由圖2-2可知,作為基準(zhǔn)的2018-05-09樣本對象數(shù)量最多,此時石莊鎮(zhèn)境內(nèi)共有27家養(yǎng)豬場可作為樣本對象;2017-12-22與2017-09-14兩期可作為樣本對象的養(yǎng)豬場數(shù)量為25家;而2016-07-27可作為樣本對象的養(yǎng)豬場數(shù)量為24家;2016-03-21可作為樣本對象的養(yǎng)豬場數(shù)量為23家;2015-08-02可作為樣本對象的養(yǎng)豬場數(shù)量則為18家。2.3遙感影像預(yù)處理由于獲取的GF-2原始影像存在諸多干擾,如大氣擾動誤差、傳感器誤差和地形起伏而引起的像點位移等,故需通過影像預(yù)處理來降低和消除干擾。本研究GF-2影像的預(yù)處理均基于ENVI5.3平臺完成,預(yù)處理流程如圖2-3所示。
12圖2-3GF-2影像預(yù)處理流程Fig.2-3Thepre-processingflowofGF-2imagery2.3.1輻射定標(biāo)與大氣校正本研究需基于GF-2的四個波段進(jìn)行某些運算和分析,如植被指數(shù)等光譜指數(shù)的計算與反射率閾值的確定等,其前提是必須獲取地物真實的地表反射率,故需對原始影像進(jìn)行大氣校正,而進(jìn)行大氣校正的前提是進(jìn)行輻射定標(biāo)。輻射定標(biāo)是將遙感影像中的亮度灰度值轉(zhuǎn)換成絕對輻射亮度的過程,本研究中的輻射定標(biāo)則是將GF-2傳感器記錄的無量綱DN值轉(zhuǎn)換為大氣表觀反射率。GF-2傳感器的輻射定標(biāo)公式為:Lc(λc)=Gain×DN+Offset2-1式2-1中:Lc(λc)為轉(zhuǎn)換后輻射亮度;Gain為定標(biāo)斜率;DN為衛(wèi)星傳感器記錄的觀測值;Offset為絕對定標(biāo)系數(shù)偏移量。ENVI5.3平臺中的“中國國產(chǎn)衛(wèi)星支持工具”可自動更新GF-2絕對定標(biāo)系數(shù)(也可手動添加最新的定標(biāo)系數(shù)),故可直接基于ENVI5.3平臺對GF-2PMS影像進(jìn)行輻射定標(biāo)。如需檢查絕對定標(biāo)系數(shù)正確與否,可至“中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心”官網(wǎng)(http://www.cresda.com/CN/Downloads/dbcs/index.shtml)下載,由于2015-2018年GF-2絕對定標(biāo)系數(shù)中的Offset均為0,故此處只列出Gain(定標(biāo)斜率)的值,2015-2018年的GF-2絕對定標(biāo)斜率如表2-3所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生豬供應(yīng)依然偏緊 短期豬價高位震蕩——2020年1季度我國生豬生產(chǎn)現(xiàn)狀及后期走勢分析[J]. 虞華,虞麗娜. 湖南飼料. 2020(02)
[2]我國豬肉供應(yīng)風(fēng)險及對策研究[J]. 牟笛,許靜斯,馮佳昊,陳安,李雪嬌. 中國科學(xué)院院刊. 2020(03)
[3]基于GF-2影像的平原河網(wǎng)區(qū)規(guī);i養(yǎng)殖場提取方法研究[J]. 陳俊松,施舫,杜薇,李文靜,范佳輝,田佳榕,廖小文,郭鵬,姚世浩,李明詩,王文林. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報. 2020(11)
[4]經(jīng)典人工智能算法綜述[J]. 陶陽明. 軟件導(dǎo)刊. 2020(03)
[5]基于WorldView2和GF-2的面向?qū)ο蠖嘀笜?biāo)綜合植被變化分析[J]. 朱方嫣,沈文娟,李明詩. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(11)
[6]鄉(xiāng)村振興背景下秦巴山區(qū)農(nóng)村居民點整理潛力與分區(qū)研究——以陜西省山陽縣為例[J]. 孔敏婕,李同昇,楊華,王昭,武鵬. 西北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(05)
[7]豬業(yè)70年:從家庭副業(yè)到現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)[J]. 汪燁. 農(nóng)經(jīng). 2019(10)
[8]青海省大通縣畜禽養(yǎng)殖污染物綜合利用現(xiàn)狀及對策[J]. 張文財,劉得元. 養(yǎng)殖與飼料. 2019(10)
[9]畜禽規(guī)模的養(yǎng)殖場建設(shè)與環(huán)境保護(hù)[J]. 李明全. 四川畜牧獸醫(yī). 2019(07)
[10]基于深度學(xué)習(xí)和多次棋盤分割法的高分辨率影像河流提取[J]. 方海泉,蔣云鐘,冶運濤,曹引. 北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(04)
博士論文
[1]柴達(dá)木盆地植被與湖泊時空格局及其對氣候變化的響應(yīng)[D]. 杜玉娥.蘭州大學(xué) 2018
碩士論文
[1]規(guī)模化養(yǎng)豬場沼液深度處理工藝研究與應(yīng)用[D]. 陳海紅.南昌大學(xué) 2019
[2]基于高分二號遙感衛(wèi)星的建筑物信息提取研究[D]. 韓東成.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[3]利用高分辨率遙感影像提取城市路網(wǎng)信息[D]. 任建平.蘭州大學(xué) 2018
[4]江西省生豬養(yǎng)殖溫室氣體排放時空特征及其影響因素研究[D]. 王智鵬.江西財經(jīng)大學(xué) 2017
[5]基于WorldView-2影像的分類及建筑物提取研究[D]. 付志鵬.浙江大學(xué) 2011
[6]基于Quick Bird影像的面向?qū)ο笮畔⑻崛》椒ū容^實驗研究[D]. 張存.東北大學(xué) 2009
本文編號:3289522
【文章來源】:南京林業(yè)大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)位置
11(e)2016-03-21樣本對象實地空間分布(f)2015-08-02樣本對象實地空間分布圖2-2六期樣本對象實地空間分布Fig.2-2Thefieldspatialdistributionofthesampledobjectsonsixphasesimages由圖2-2可知,作為基準(zhǔn)的2018-05-09樣本對象數(shù)量最多,此時石莊鎮(zhèn)境內(nèi)共有27家養(yǎng)豬場可作為樣本對象;2017-12-22與2017-09-14兩期可作為樣本對象的養(yǎng)豬場數(shù)量為25家;而2016-07-27可作為樣本對象的養(yǎng)豬場數(shù)量為24家;2016-03-21可作為樣本對象的養(yǎng)豬場數(shù)量為23家;2015-08-02可作為樣本對象的養(yǎng)豬場數(shù)量則為18家。2.3遙感影像預(yù)處理由于獲取的GF-2原始影像存在諸多干擾,如大氣擾動誤差、傳感器誤差和地形起伏而引起的像點位移等,故需通過影像預(yù)處理來降低和消除干擾。本研究GF-2影像的預(yù)處理均基于ENVI5.3平臺完成,預(yù)處理流程如圖2-3所示。
12圖2-3GF-2影像預(yù)處理流程Fig.2-3Thepre-processingflowofGF-2imagery2.3.1輻射定標(biāo)與大氣校正本研究需基于GF-2的四個波段進(jìn)行某些運算和分析,如植被指數(shù)等光譜指數(shù)的計算與反射率閾值的確定等,其前提是必須獲取地物真實的地表反射率,故需對原始影像進(jìn)行大氣校正,而進(jìn)行大氣校正的前提是進(jìn)行輻射定標(biāo)。輻射定標(biāo)是將遙感影像中的亮度灰度值轉(zhuǎn)換成絕對輻射亮度的過程,本研究中的輻射定標(biāo)則是將GF-2傳感器記錄的無量綱DN值轉(zhuǎn)換為大氣表觀反射率。GF-2傳感器的輻射定標(biāo)公式為:Lc(λc)=Gain×DN+Offset2-1式2-1中:Lc(λc)為轉(zhuǎn)換后輻射亮度;Gain為定標(biāo)斜率;DN為衛(wèi)星傳感器記錄的觀測值;Offset為絕對定標(biāo)系數(shù)偏移量。ENVI5.3平臺中的“中國國產(chǎn)衛(wèi)星支持工具”可自動更新GF-2絕對定標(biāo)系數(shù)(也可手動添加最新的定標(biāo)系數(shù)),故可直接基于ENVI5.3平臺對GF-2PMS影像進(jìn)行輻射定標(biāo)。如需檢查絕對定標(biāo)系數(shù)正確與否,可至“中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心”官網(wǎng)(http://www.cresda.com/CN/Downloads/dbcs/index.shtml)下載,由于2015-2018年GF-2絕對定標(biāo)系數(shù)中的Offset均為0,故此處只列出Gain(定標(biāo)斜率)的值,2015-2018年的GF-2絕對定標(biāo)斜率如表2-3所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生豬供應(yīng)依然偏緊 短期豬價高位震蕩——2020年1季度我國生豬生產(chǎn)現(xiàn)狀及后期走勢分析[J]. 虞華,虞麗娜. 湖南飼料. 2020(02)
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[4]經(jīng)典人工智能算法綜述[J]. 陶陽明. 軟件導(dǎo)刊. 2020(03)
[5]基于WorldView2和GF-2的面向?qū)ο蠖嘀笜?biāo)綜合植被變化分析[J]. 朱方嫣,沈文娟,李明詩. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(11)
[6]鄉(xiāng)村振興背景下秦巴山區(qū)農(nóng)村居民點整理潛力與分區(qū)研究——以陜西省山陽縣為例[J]. 孔敏婕,李同昇,楊華,王昭,武鵬. 西北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(05)
[7]豬業(yè)70年:從家庭副業(yè)到現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)[J]. 汪燁. 農(nóng)經(jīng). 2019(10)
[8]青海省大通縣畜禽養(yǎng)殖污染物綜合利用現(xiàn)狀及對策[J]. 張文財,劉得元. 養(yǎng)殖與飼料. 2019(10)
[9]畜禽規(guī)模的養(yǎng)殖場建設(shè)與環(huán)境保護(hù)[J]. 李明全. 四川畜牧獸醫(yī). 2019(07)
[10]基于深度學(xué)習(xí)和多次棋盤分割法的高分辨率影像河流提取[J]. 方海泉,蔣云鐘,冶運濤,曹引. 北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(04)
博士論文
[1]柴達(dá)木盆地植被與湖泊時空格局及其對氣候變化的響應(yīng)[D]. 杜玉娥.蘭州大學(xué) 2018
碩士論文
[1]規(guī)模化養(yǎng)豬場沼液深度處理工藝研究與應(yīng)用[D]. 陳海紅.南昌大學(xué) 2019
[2]基于高分二號遙感衛(wèi)星的建筑物信息提取研究[D]. 韓東成.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[3]利用高分辨率遙感影像提取城市路網(wǎng)信息[D]. 任建平.蘭州大學(xué) 2018
[4]江西省生豬養(yǎng)殖溫室氣體排放時空特征及其影響因素研究[D]. 王智鵬.江西財經(jīng)大學(xué) 2017
[5]基于WorldView-2影像的分類及建筑物提取研究[D]. 付志鵬.浙江大學(xué) 2011
[6]基于Quick Bird影像的面向?qū)ο笮畔⑻崛》椒ū容^實驗研究[D]. 張存.東北大學(xué) 2009
本文編號:3289522
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