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基于HY-1C CZI影像光谱指数重构数据MNF变换的红树林提取 总被引：2，自引：2，他引：0
本文基于广西山口国家红树林生态自然保护区的HY-1C卫星的海岸带成像仪(Coastal Zone Imager，CZI)影像，分析了红树林与一般陆地植被的光谱特征及其光谱指数的相关性，采用归一化差值植被指数(Normalized Difference Vegetation Index，NDVI)、归一化差异水分指数(Normalized Difference Water Index，NDWI)、大气阻抗植被指数(Atmospheric Impedance Vegetation Index，ARVI)及利用CZI波段构建的光谱斜率比(CZI Visible Spectrum Slope Ratio，CVSSR)4个指数替代CZI原始波段形成重构数据，基于重构数据的最小噪声分离变换(Minimum Noise Fraction Rotation，MNF)结果分量，建立决策树并实现了红树林信息的自动提取。研究结果表明:结合本文所选光谱指数重构数据及MNF变换方法，能够有效增强CZI影像上红树林与一般陆地植被的光谱差异，基于MNF变换分量建立的决策树可有效提取红树林信息，经与专家解译结果比对，本文方法面积准确率达90%以上；经随机样本点验证，总体检测精度为88%。 相似文献
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冰面水体是冰盖物质平衡的重要组成部分,在全球气候及环境变化研究中发挥着重要的作用。本文以格陵兰岛北部为研究区,选取该研究区消融期内不同时相的WorldView-2影像,对区域内典型地物统计分析其光谱特性,构建了针对冰面水体的归一化水体增强指数NEWI（Normalized Enhanced Water Index。依据影像上地物分布规律和直方图图形特征,对冰雪混合物和冰面水体边缘地带灰度值相似的模糊区域定位,增强区域间地物对比度,提取出冰面水体的精细范围。实验结果表明,本研究所提出的指数有效凸显了冰面水体与非水体的反射率差异,与常用的水体指数NDWI等相比,在冰川环境下,提高区分度方面优势明显。通过精度评价可知,本文方法所提取出的冰面水体精细化程度高,提取结果完整,错误率低。本研究对冰面水体信息增强及精细化提取具有重要参考价值。 相似文献
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岛屿海岸线自动化提取及其时空变迁研究——以大连市獐子岛为例 总被引：1，自引：1，他引：0
海岸带是受人类活动和全球海平面上升影响的敏感地带,海岸线的提取和监测是海岸带生态系统研究和社会管理的重要内容。本文在遥感和地理信息系统的支持下,以修正的归一化水体指数(Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI)为基础,结合遥感影像处理和直方图均衡化等技术,实现了大连市獐子岛1985—2016年海岸线的自动化提取。结果表明:(1)通过与三位专家目视解译的成果比对,本文提取海岸线的精度能满足后续研究的要求(相对误差分别为0.045%,0.032%和0.023%);(2)近30年来,獐子岛海岸线总体呈现蚀退趋势,岸线长度与岛屿面积分别呈现变短和变小的趋势,獐子岛(主岛)和大耗岛的岸线蚀退速率最大,褡裢岛次之,小耗岛最小;在人类活动较为密集的区域,海岸线呈现出较为强烈的增长趋势,海水养殖和圈海建坝是岸线增长的主要驱动力;(3)獐子岛海岸线具有显著的分形性质,分形维数随时间呈现增大的趋势,獐子岛(主岛)的分形维数最大,褡裢岛的分形维数最小。 相似文献
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《海洋湖沼通报》2021,(3)
水域景观生态遥感对水域时空演变过程和趋势研究具有重要意义。本文基于Landsat系列卫星数据,利用归一化水体指数(Normalized Difference Water Index, NDWI)、归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)和近红外反射率相结合的规则,构建了杭州湾北岸上海段水域的决策树水体提取模型,然后基于景观要素特征和景观异质性特征共14个指标,对2011年、2014年、2017年和2018年的杭州湾北岸上海段水域景观生态格局变化进行了分析。研究结果表明,在2011年到2018年间,景观要素特征变化最大的是斑块分维数(Fract),从2.0369增大到3.4762,其次是斑块数量(NP)和斑块密度(PD),斑块数量(NP)从12156个增加至15125个,斑块密度(PD)从8.7486个/km~2增加至10.8853个/km~2,增加幅度在20%以上。在2011年到2018年间,水域景观异质性指标变化最大的是均匀性指标(EI),从2011年的37.98%增加至45.69%,增加总幅度为7.71%。景观指标数据变化表明该区域斑块分布趋于复杂,景观聚集性趋于分散。 相似文献
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准确提取海岸水边线是海岸线变迁研究中必不可少的基本工作。本文以海南省陵水黎族自治县2016年的GF-2影像为数据源,在大气校正和正射校正等预处理的基础上,结合数学形态学处理等方法,采用NDWI（Normalized Difference Water Index）阈值法、ISOADTA（Iterative Self-Organizing Data Analysis Technique Algorithm）、SVM（Support Vector Machine）和面向对象法（Object-Oriented Classification,OOC）等四种不同方法来对海岸水边线进行提取,并对其提取结果进行定性和定量评估,进而分析比较了这四种方法在提取人工海岸、砂质海岸和基岩海岸等三种不同海岸类型的水边线时的提取效果和提取精度。结果表明,SVM方法在三种海岸水边线上的总体提取效果最好,总体提取精度最高。 相似文献
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利用1989-2021年7期Landsat TM/Sentinel-2 MSI遥感影像数据，借助Google Earth Engine(GEE)平台，使用改进归一化差异水体指数（Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI）、Canny边缘检测算法、遥感解译分类方法等，完成了粤港澳大湾区7期海岸线信息的提取，并从海岸线长度、变化强度、岸线多样性、海岸带陆域面积变化以及海岸带土地利用变化等方面分析了海岸线时空变化特征和驱动因素。分析结果表明：(1)1989-2021年大湾区海岸线长度持续增加，岸线变化强度具有阶段性，2004年以前岸线增长缓慢，之后岸线增长较快，2004-2009年为岸线增长高峰期；(2)研究时期内，大湾区各个区域内的岸线都发生了一定的变化，其中珠海、香港、深圳、澳门岸线变化最强烈，其他地区相对稳定；(3)研究区内岸线类型变化明显，人工岸线逐渐取代自然岸线成为海岸线的主体，人工岸线增长达651.17 km，增幅较高，自然岸线减少407.89 km；(4)大湾区围海造地面积显著增加，增长速率较快，岸带土地利用类型由林地、草... 相似文献
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潟湖是水陆交接的地貌体,结合遥感手段实现水陆的准确、快速分割对于潟湖岸线长度和面积信息提取具有重要意义.以山东半岛的海岸潟湖为研究对象,利用7景2010年左右覆盖研究区域的Landsat TM图像,在图像几何校正和信息增强的基础上,采用敏感波段组合的阈值分割方法,通过对比归一化植被指数(NDVI)、归一化水体指数(NDWI)和改进的归一化差异水体指数(MNDWI)方法处理潟湖边界信息的敏感性,确定了基于NDWI的潟湖水陆分割方法,并通过栅矢转换完成了潟湖边界范围的自动提取,为了避免由于栅格精度限制而导致的边界信息提取结果不圆滑,采用样条函数法的插补算法进行平滑处理.同时,为了验证潟湖信息自动提取的精度,提出了一种基于相同地理位置的斑块精度验证方法,利用人工目视解译的结果,从潟湖的形状、岸线长度和面积3个角度评价自动提取的结果,该方法可验证潟湖边界自动提取结果与真实潟湖边界的形状相似度,并对相似度较好的潟湖信息提取结果进行精度分析. 相似文献
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《海洋湖沼通报》2021,(2)
基于光谱特征准确提取湿地信息并研究其动态变化,对于湿地环境监测和保护具有重要价值。本研究以山东省胶州湾湿地为研究区,构建面向对象的分类方法并集合多时相Landsat8 OLI遥感影像的多种特征变量:光谱特征,穗帽变换(K-T)特征,纹理特征,植被指数,水体指数等来提取湿地信息以提高中等分辨率影像的分类精度。结果表明,在光谱波段组合中,近红外波段和红光波段是湿地分类的最有效波段,穗帽变换产生的特征分量对湿地分类也较为有效,光谱指数中的Normalized Difference Water Index(NDWI)和纹理特征中的方差(Var)和对比度(Con)特征变量则并不适用于湿地分类,且特征变量的个数在到达24时会使可分离性下降。计算方差变化率(ROC)并结合目视解译确定最佳分割尺度,将面向对象的方法(Object-Based Image Analysis, OBIA)与Random Forest(RF)算法结合,其总体分类精度达到91.21%(Kappa系数=0.9011),较基于像素的分类方法总体精度增加5.18%,Kappa系数增加了0.0583。表明优选特征组合的面向对象的随机森林算法可有效提高湿地分类精度,为湿地信息提取提供一种新方法。 相似文献
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《海洋技术学报》2024,(1)
“宝钢湛江项目”的实施对近十年湛江东海岛的地物分布产生剧烈影响，尤其是工业用地。本文基于2013 年、2017 年和2021 年的陆地卫星8 号（Landsat-8） 数据对湛江东海岛进行地物分类，研究该区域近十年的用地变化趋势。以2013 年数据为参照：采用归一化水体指数（Normalized Difference Water Index，NDWI） 模型和谱间关系模型实现水陆分离，比对选择分离效果较优者以提取东海岛岸线；对比最大似然法、神经网络法和支持向量机法3 种监督分类方法，选择提取地物效果最优者应用于其余数据。基于Google earth 在线地图及无人机实测数据构建验证点集，使用混淆矩阵进行精度评价。结果表明：谱间关系模型的水陆分离效果较优，提取海岛岸线的精确度有明显提升；支持向量机法的分类总体精度和Kappa 系数最高，分类结果能较好地反映研究区的真实地物分布；汇总三年数据的分类结果，发现用于发展工业的土地面积增长突出且处于持续增长趋势。谱间关系模型与支持向量机法分别实现了对东海岛岸线和地物类型的准确提取，得出近十年研究区的用地变化趋势，能为研究区的用地规划提供参考。 相似文献
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《海洋技术学报》2021,(2)
快速准确地掌握紫菜筏架的个数和面积可为海域管理和海洋行政执法等提供决策支持。本文以连云港市紫菜养殖筏架为研究对象,利用Landsat-8卫星影像,采用分区域归一化植被指数(Sub-regional Normalized Difference Vegetation Index,SR-NDVI)和中值滤波(分别利用蓝光、绿光和红光波段)两种方法,开展紫菜筏架自动提取研究,并以无人机影像对实验结果开展精度验证,针对不同水深区域,从识别个数、面积和方法 3个角度进行比对分析。研究结果表明:浅水区SR-NDVI方法识别面积精度优于中值滤波方法,深水区恰恰相反;深水区水质稳定、受环境因素影响较小,提取精度较高,4种实验识别紫菜筏架误差均优于2个筏架,而浅水区提取精度相对较差;同时浅水区还存在较为严重的"筏架相连"现象。 相似文献
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滨海城市海岸线的空间特征演变规律及其影响因素对于陆海统筹的空间规划具有重要的研究意义。将改进的归一化水体指数(Modified Normalized Difference Water Index, MNDWI)和Canny边缘检测法相结合,从Landsat遥感影像中提取了厦门岛1976-2018年共九景海岸线,并对其进行分形分析。采用自主编写的图像分形维数计算程序计算了研究期间厦门岛海岸线的盒维数,总结分析了其变化趋势以及变化原因。结果表明:厦门岛的海岸线具有分形特性,其盒维数的变化范围为1.098 9~1.118 1,先后经历降低、增加、再降低和最后缓变四个阶段,总体呈现下降的趋势;进一步分析,发现厦门岛在快速发展进程中,海洋工程对海岸线空间形态复杂性有显著的影响,其中,填海造陆工程的实施导致海岸线盒维数降低,而港口、码头建设却导致盒维数增加。盒维数的变化程度间接反映了海洋工程对海岸带的改造程度。本研究对厦门海岸线分形特征的分析,可为该区域资源开发、生态保护和城市规划提供有价值的参考依据。 相似文献
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以国产天绘一号01星多光谱4波段影像为数据源,针对大范围水体提取难度大的问题,提出基于归一化水体指数(NDWI)和单波段阈值法的匹配生长算法。采用NDWI水体指数法提取完整的海洋水体和内陆部分水体,将内陆部分水体与单波段阈值对应位置完整的水体做匹配,再通过连通区提取、掩膜运算获得完整的水体分割二值图。采用两景遥感影像(大连和芝罘)进行实验,并与经典水体提取算法进行对比分析。实验结果表明:该法总体精度在90%左右,Kappa系数在0.8左右,对经典提取算法有了显著改善。在大范围提取水体信息时效果较好,提取水体的同时能有效减少陆地阴影造成的干扰,在海陆边界处,陆地轮廓清晰,较好的将陆地和海洋分割开来。 相似文献
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连云港海域的紫菜养殖遥感监测对于规划紫菜养殖空间分布具有重要意义。基于50m空间分辨率的海洋一号C卫星（HY-1C）海岸带成像仪（Coastal Zone Imager, CZI）数据,利用归一化植被指数(NDVI)和人工目视解译,获取了2018年10月-2020年4月连云港沿岸的紫菜养殖遥感监测面积,并分析了紫菜养殖的季节变化特征。结果显示,连云港紫菜养殖区主要分布于海州湾和连岛附近海域;养殖区自9月至次年5月在CZI图像上可见,紫菜养殖遥感监测面积呈先增加后减少的趋势,1-2月其遥感监测面积通常达到一个养殖周期的最大值,3月初面积迅速减少;基于CZI影像的2019年度遥感监测面积为123km2,2020年为160km2。建立HY-1C与哨兵二号(10m)、高分一号(16m)和Landsat-8(30m)监测结果的线性模型,以Google Earth影像目视解译的紫菜养殖区遥感面积作为真实值,并将哨兵二号监测值转换为真实值。换算成真实值的2020年度紫菜养殖区真实面积为94km2,较2015年度的42km2增长了一倍多。本研究展示,CZI可用于紫菜养殖区的业务化观测,本文同时建议,利用其1-2月份的多期遥感影像监测结果作为年度紫菜养殖区遥感监测面积的基准。 相似文献
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基于遥感图像分析的极区海冰漂移研究 总被引：1，自引：0，他引：1
自然水体中石油污染含量的时空间分布是数字地球领域水体环境研究的一个重要参数,利用遥感技术提取水中石油含量也是数字地球研究领域的一个热点问题.基于2009-2013年进行的六次石油类污水野外配比实验数据,结合2013年6月-2014年4月晴天获取的中国辽宁盘锦辽河油田Landsat 8/OLI遥感数据,在对配比实验测定值、Landsat 8/OLI传感器模拟值和Landsat 8/OLI传感器过境值等三类遥感反射比数据进行归一化处理的基础上,通过对波段特征进行分析,发现含油水样与无油水样在绿色、红色和近红外波段的遥感反射比存在明显的差异,由此提出了水体石油污染归一化遥感反射比指数NDPRI (Normalized Difference Petroleum Remote Sensing Reflectance Index),该指数可用来判断水体是否存在油污染,进一步建立利用NDPRI来反演水中石油含量遥感模式.结果表明:(1)含油水样和无油水样在蓝色波段的归一化遥感反射比差别不大;(2)含油水样在绿色和红色波段的归一化遥感反射比明显低于无油水样;(3)无油水样在近红外波段的归一化遥感反射比呈现下降趋势,而含油水样的归一化遥感反射比随着石油类浓度含量的增加而明显抬升,呈现出较好的线性关系;(4)含油水样,其NDPRI小于0.45,此阈值作为是否有油污染的判断值.最后,利用2014年4-8月污水厂获取的现场实测数据对模式进行验证,相对误差为13.5％,表明所建立的模式具有良好的石油含量反演精度. 相似文献
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海岸线是海洋的重要组成部分,对于海域管理具有重要意义。本文根据岸线位置确定原理,即将多时相瞬时水边线上边界近似作为海岸线,提出了一种基于多时相水边线的海岸线自动提取方法,该方法应用区域生长与边缘检测相结合的方法提取瞬时水边线,然后采用海岸线自动判别算法进行海岸线的提取。首先计算归一化水体指数（normalized difference water index,NDWI）图像,利用区域生长算法进行海陆分割,得到海陆分割二值图;然后利用Canny边缘检测对海陆分割结果进行边缘检测,得到瞬时水边线;最后利用海岸线自动判别算法得到多时相瞬时水边线上界作为海岸线。本文以马六甲海峡部分海岸作为研究区域,应用多期Landsat 8遥感影像进行了海岸线提取和分析。为验证海岸线提取精度,对获取时间接近高潮时的一景哨兵二号影像进行目视解译得到人工解译的海岸线,与本文提取海岸线进行对比。结果显示,本文算法得到的海岸线平均偏移量和均方根误差分别为21.01 m和21.96 m,能够满足30 m分辨率遥感图像的精度要求,相比采用单景影像提取海岸线,精度有明显提高。 相似文献