应用多源遥感影像提取鄱阳湖形态参数

鄱阳湖是我国最大的淡水湖,也是我国的洪水多发地带.利用遥感影像自动、快速、准确提取鄱阳湖形态参数(水体面积、水位高程值),实时监控鄱阳湖水情空间动态变化,具有非常重要的意义.本文通过在Radarsat SAR和Terra Modis遥感影像上提取水体,测量计算了遥感影像上的水域面积.将遥感测量结果与利用鄱阳湖历年的水位高程与面积水文统计数据拟合模型测量结果进行交互验证,误差绝对值小于0.70%,最终建立了一个具有较高精度的鄱阳湖主体水域水位-面积分布数学模型.为利用遥感影像实时监控鄱阳湖水情空间动态变化提供了可行的方法手段,对湖泊、水库的泛洪监测、调洪功能分析具有重要的意义.     

基于Landsat遥感影像的鄱阳湖水体信息提取与分析

鄱阳湖作为中国最大的淡水湖,具有非常重要的生态和经济价值.遥感技术的快速应用发展,使利用卫星遥感影像对鄱阳湖进行动态检测成为一种有效的途径.由于鄱阳湖季节变化特征明显,首先对鄱阳湖2018年1月枯水期和2016年7月丰水期Landsat影像分别采用归一化水体指数法、改进归一化水体植被指数法、自动水体提取指数法和谱间关系法对其进行水体信息提取.再根据该月份高精度最大似然法分类结果进行精度评定.可以得出枯水期采用MNDWI,丰水期采用AWEIsh水体提取方法效果最优.通过获取的2009—2018近10年鄱阳湖遥感影像数据,分别在枯水期采用MNDWI水体方法,丰水期采用AWEIsh水体提取方法,得出各月水体范围,然后对鄱阳湖面积进行年际及季节性的时序分析.实验结果表明:1)鄱阳湖是季节性变化很大并且存在明显规律性的湖泊,一年之中的最大面积约最小面积的2倍;2)2009—2018年的10年间鄱阳湖面积的最大值、最小值和平均值年际变化趋势一致,在枯水期鄱阳湖面积年际变化较小,在丰水期鄱阳湖面积年际变化较大,鄱阳湖水域面积并没有明显增大或减小的趋势.     

巴丹吉林沙漠湖泊遥感信息提取及动态变化趋势

 结合巴丹吉林沙漠的地物光谱特征,提出了改进的MDLWI 水体指数法。该方法增加了水体与植被以及水体与干湖盆的区分度,提高了提取沙漠中水体的效率和精度。利用MDLWI 水体指数法,分析了巴丹吉林沙漠1990-2010 这20 年间夏季（1991,1995,2000,2005,2010）和秋季（1990,1996,2000,2006,2010）两个系列湖泊面积的年际变化趋势。结果表明,夏季湖泊面积平均值为19.11 km²,秋季湖泊面积平均值为17.74 km²,秋季湖泊面积明显小于夏季;20 年来秋季湖泊面积年际变化呈缓慢减少趋势,而夏季湖泊面积变化呈先减少后增大再减少趋势,且变化幅度相对较大;降雨不是湖泊补给的主要来源,湖泊面积的变化主要受地下水补给变化的影响,夏季地下水补给量大于秋季。     

基于MODIS数据的百色水利枢纽水库水域提取研究

利用2006年11月4日的美国EOS-MODIS/TERRA卫星的MODIS遥感数据,采用图像差值运算和阈值法提取百色水利枢纽水库蓄水后的水域范围,统计像元数计算水域面积。结果表明,在差值图像上,水域具有较高的灰度值,表现为灰白色或白色,而陆地具有较低的灰度值,表现为灰黑色到黑色的过渡变化,水陆边界较为清晰,可以用于水域的目视判别和阈值的选定;提取出的百色水利枢纽库区水域呈树枝状分布,蓄水后形成一个大型人造湖泊,湖泊内形成多个岛屿,提取出的水域面积为167.875km2;受MODIS空间分辨率的限制,对于实际较细小的线状水域,提取出来的结果出现不连续现象。     

基于卫星遥感的水体信息提取研究进展与展望

水体时空分布特征对于水资源监测与应用具有重要意义,而包括水体分布在内的地物覆盖类型分类和变化分析是遥感技术最常见的应用。对大区域的水体参数提取,尤其是高山无人区的水体的定量分析,利用卫星遥感数据进行水体位置、面积、形状和河宽等水体参数提取,不仅节省人力、保障安全,还提高了工作效率,已经成为一种快速获取水体参数的有效方法和手段。该文从4个方面对卫星遥感在水体信息提取上的应用现状进行综述:水体在电磁波波谱各波谱段的反射特性; 1980年以来国内外基于雷达和光学遥感数据提取水体信息的研究状况和具体应用方向;各种水体信息提取方法的工作原理和优缺点;应用卫星遥感技术提取水体信息面临的挑战和尚待解决的关键问题,利用遥感技术提取水体遥感信息的发展趋势展望。     

艾比湖湖区水域面积动态变化研究

利用2005-2009年250 m×250 m的EOS/MODIS卫星资料,通过预处理、几何校正,在C++环境下,进行水体判识与面积计算,对艾比湖湖区水域面积进行了计算,得到了逐旬的遥感动态监测数据,结果表明:1.艾比湖有着显著的季节性变化,由春到秋,艾比湖湖区水体面积总体呈现逐渐减少的趋势;2.从年际变化来看,自2005-2009年,艾比湖湖区水域面积也呈现逐年减少的趋势,年平均值由2005年的807.97 Km2逐渐缩减为2009年的498.84 Km2,湖区水域面积缩小明显;3.湖区水域面积年内最大值多出现在春季,年内最小值多出现在秋季,但秋末湖区水域面积相对秋初又有所增加;4.从2005-2009年五年内监测到的艾比湖湖区水域面积旬平均最高峰出现在四月中旬,且五月下旬湖区面积会出现次高峰,旬平均最小值出现在十月上旬。旬平均最高峰主要是山区融雪和降水的共同作用所致,次高峰主要是由降水所致。     

长江中下游近30年来湖泊的水域面积变化研究

利用多期地形图和遥感影像数据(Landsat TM/ETM),在地理信息系统平台上获取长江中下游主要湖泊的水域面积时空变化,并对其进行了研究分析.结果表明,长江中下游主要湖泊的总水域面积,在1971-1988年减少了2 544.51km² ,1988-2000年减少了1 151.97km².湖泊水域面积的减少是自然因素和人类活动综合作用的结果,围湖利用是湖泊水域面积减少的主要原因.     

威宁草海水体变化的气候效应

水域的变化对生态系统中的重要因子之一的气候产生着重要的影响,评价水库建成后的气候效应,有重要意义。国内外都开展过大湖泊的气候效应研究工作,但是系统地研究小湖泊对近湖岸局地气候影响的工作还不多。草海位于贵州省威宁县城西南,水域最大面积45平方公里。平均水深2米。最大水深5米。草海50年代到70年代水体变化时期各气象要素都有连续观测记录。这为我们研究小湖泊水体变化的气候效应提供了可贵的科学依据。草海水体变化引起的气候效应虽曾有过分析,但所用方法多限于直接法和差值法,资料年代较短,参考站点不够系统。本文除了用直接法和差     

SPOT卫星资料在水深信息中的应用研究

根据卫星遥感资料的特点,结合河流、湖泊、水库等不同地表水体作的光谱测量分布成果,对ＳＰＯＴ卫星多波段图像资料提供的安徽省安庆地区的武昌湖水下地形和水深信息,利用ＥＲＤＡＳＩＭＡＧＩＮＥ图像分析处理软件、获取该湖的水下地形分布图,并与准同步实测的水下地形的高程资料进行相关分析,建立水深遥感信息的定量模式,结果表明：具有高分辨率的ＳＰＯＴ卫星资料在水下地形高程数据的支持下,通过计算机图像分析处理能够快     

基于B算法和多波段模型的青海湖遥感测深比较研究

遥感测深技术克服了水体传统测深方法不足,可以快速、动态获取大型水域的水深信息.本文以LandSat-8OLI卫星遥感影像、SQ-SFCC手持式超声波测深仪实测水深数据,对比分析了底部反照率独立水深测量算法(B算法)、多波段模型水深估算的精度及其稳定性.结果表明,B算法模型是青海湖遥感测深的最优模型,模型绝对误差介于-3.71~0.11m之间,平均误差为-0.17m,总体平均相对误差为3.88%,这对于中国面积最大的咸水湖水深遥感估测而言,已经能够满足一般应用与科学研究的测深要求.本文方法能够迅速、经济地估测咸水湖泊水深,对其它大型湖泊的水深测量也具有一定的借鉴意义.     

GF-1遥感影像结合等高线消除云层干扰的连续水体重建法

为了解决遥感影像水体提取时易受到云干扰的问题,针对连续水体局部受云层干扰的影像图,采用高精度地形信息与高分一号卫星(GF-1)遥感影像两种数据相结合的方法重建水体。分别对高分一号卫星影像数据和高精度等高线地形数据进行预处理后,对缓冲区多次迭代提取未受云层覆盖的部分水体,通过对两种数据的地理配准、数学统计计算等图像运算确定水体还原水位值,从而还原云层影响下的水面面积。结果表明:该方法可以有效消除云层的影响,7幅受云层干扰影像提取水体还原后的水体面积平均相对误差在5%以内,与参考值相比,水体面积平均差值为0.0809km2。该方法较准确地还原了云层干扰下的水体面积,可广泛应用于受云层干扰影像的水体提取。     

陆面水体与大气之间的热传输研究

在一维涡扩散模型的基础上, 发展了考虑有四季冻融相变过程和因异重层结产生垂向对流混合过程的水体(如湖泊、湿地)与大气之间的水-热传输模型. 模型采用焓代替温度作为预报变量, 既方便了处理水的冻融相变问题, 也提供了有效的计算求解方法. 利用以色列Kinneret湖和美国Montana州的Lower Two Medicine湖的观测资料, 对模型的性能和引入对流混合合理性进行了验证, 说明了本水体-大气热传输模型是能刻画湖泊、湿地等水体与大气间重要的水、热量输运物理过程. 通过相同气象条件下不同深度的湖泊和湿地蒸发潜热的对比, 得出湿地蒸发大于浅湖和深湖蒸发, 这符合实际观测的结果.     

环境一号卫星影像中水体信息提取方法研究

从卫星遥感影像中快速、准确地提取水体信息已经成为水资源调查、水资源宏观监测、城市绿化度调查及湿地保护的重要手段。针对HJ—1A/B(中国环境一号卫星)影像与Landsat ETM(美国陆地探测卫星)影像的相似性,利用水体特有的光谱特性,采用多种水体提取方法对HJ—1A/B影像中水体信息进行了快速提取,并比较了两种影像水体提取结果。总结了在环境一号卫星影像中进行水体提取的精度影响因子。分析了传感器、分辨率、水体提取模型对水体提取的影响。     

近35年贵州威宁草海国家级自然保护区水域面积变化遥感监测

利用1986—2010年陆地资源卫星Landsat-5和2015年、2019年高分1号卫星遥感影像数据,以威宁草海为研究区,利用PIE软件快速提取草海不同时期冬春季节的水域面积,分析了草海35年来在时间和空间上的演变特征,同时初步探究了不同时期草海保护政策措施对草海水域面积变化的影响。结果表明:(1)利用PIE软件可以快速对草海水域面积进行提取,近红外、绿、蓝波段的RGB组合是最佳的波段组合方式;(2)草海水域面积近35年来呈现显著的增加趋势,呈现"阶梯状"的上升趋势,1986年冬季的水域面积仅为15.45 km~2,2019年面积达到了29.91 km~2,可分为3个稳定期和2个显著上升期;(3)草海水域面积在空间上的变化为东西向扩张型,南北扩张不显著;(4)草海水域面积变化在各时期易受人类活动、政策指向影响,是草海水域面积增加不可忽视的因素。     

鄱阳湖区气候变化及其对生态环境的影响

利用鄱阳湖区1961-2005年气温、降水资料和多年鄱阳湖遥感监测资料,从气候变化特征、气象灾害、鄱阳湖水域面积变化多个方面,分析气候变化对鄱阳湖区生态环境的影响。研究结果表明：鄱阳湖区年平均气温呈现先降后升的趋势,转折点是上世纪80年代中期,其中冬季增温多;降水总体平衡,且有少量增加,但暴雨频次增加,在总降水量中所占比例越来越大;鄱阳湖水域面积季节性变化较大,同期数据比较分析表明鄱阳湖水域呈缩小趋势;湖区生态环境对气候变化的响应明显,大量的湖汉退缩和干涸,湖滨湿地退化、枯水期湖床沙化等生态问题更加突出。     

东江河岸带各区段景观格局对水体恢复的影响

 对东江流域1998年,2006年的TM遥感影像数据进行处理,利用Arc Gis对东江主干沿岸边缘做10 km的缓冲区,通过监督分类划分出6类地物类型。在此基础上,结合流域集水区的范围分出河岸缓冲带的上中下游区域。以Fragstats为工具,分别计算类型和景观水平上的景观指数,进而分析河岸带各区域景观格局的动态变化。重点分析了河岸带各区段景观指数变化对水体恢复的影响。结果表明：经过8年的变迁,东江河岸带水体的恢复在各区段有不同的表现。上游地区水体斑块面积有所下降,破碎化程度降低,聚集分布,中下游地区水体面积增加,同时破碎化加强,水体斑块分散分布。河岸带不同区域中植被斑块面积有不同程度的增加,表明植被覆盖率增大。区域中耕地斑块面积在整个河岸带中的比例降低,对水体水质的污染会有减缓作用,尤以上游变化为明显。建成地斑块面积增加,分布更加聚集,反映出河岸带地区城市化水平加剧,尤其在中游地区表现明显。其中,植被的增加和耕地的减少对水体恢复起到了促进的正效应,而建成地的增加不利于水体的恢复,起到负效应。由于各种景观要素作用的不同,不同区段水体表现出不同的恢复效果。上游基本保持现状,作为源头保护良好,中游水体有显著增加,下游区段,虽然水体有一定的恢复成效,但是由于人口密度较大,抵消了恢复的力度,所以没有中游地区的效果明显。各种因子的综合表明,在水体恢复的过程中,要结合各区域的实际情况,在流域尺度上进行恢复,注重多因子的协调。     

邛海水域变化对西昌气候的影响

湖泊气候是因湖泊(包括水库)水体的存在而造成异于周边地区的一种局地性气候。湖泊对周边气候的调节作用巨大,可改变周边环境的气温和降水量等。湖泊的水域面积和水深在调节气候中起到重要作用,保护湖泊水域面积和水深与保护其生态环境同等重要。     

珠江口水域水污染遥感定量分析

卫星遥感技术在水污染监测方面具有广阔的应用前景。在经大气校正后 ,可见光波段卫星遥感数据的水体象元主要受水中污染物、泥沙及叶绿素等的影响。研究污染水体反射光谱成像的物理过程 ,在水深较大(>2m)的假设下 ,建立了叶绿不敏感波段遥感数据象元反射率与污染物浓度的函数关系 ,并用多波段数据进行求解。然后采用 2 0 0 2年TM卫星数据 ,用该方法对珠江口海域的综合汛浓度进行了定量提取并用实测数据加以验证。结果显示 ,珠江口水域重污染区主要分布在伶仃洋东北部 ,香港维多利亚港和深圳湾。     

不同指数模型法在水体遥感提取中的比较研究

通过对五种不同水体提取指数模型(RVI,NDVI,NDWI,MNDWI,NDSI)的原理分析,结合具体实例(洞庭湖水域)进行水体遥感提取来说明五种方法提取水体的差异,从而确定在不同时期和不同用途时所采用最佳的水体提取模型。以洞庭湖水体富营养化监测为最终目的,由此确定了最佳水体遥感提取模型为MNDWI指数模型。     

基于遥感技术的滇池水域面积变化监测研究

利用遥感技术,以1992年TM,2000年ETM+,2006年ETM+,2011年ETM+,2012年ETM+,2013年ETM+6年的遥感影像为数据源,探讨昆明市滇池从1992年到2013年水域面积的变化.对6幅影像进行缨帽变化并通过波段比值法增强后设置相应的阀值提取水体边界,通过envi软件计算其面积,取得了很好的效果.