專利名稱：利用面向?qū)ο蟮姆诸惙椒▽χ械确直媛蔬b感圖像進行紅樹林制圖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紅樹林制圖的方法。
背景技術(shù)：
紅樹林具有極大的經(jīng)濟、社會、生態(tài)價值，它能夠防風(fēng)護堤，穩(wěn)固海岸線，凈化水質(zhì)，為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┲匾纳之a(chǎn)品與社會服務(wù)，在維持海洋生物多樣性、發(fā)展生態(tài)旅游、開展科學(xué)研究、維持海岸帶生態(tài)平衡以及減災(zāi)等方面起著特別重要的作用，是大自然賜予人類的寶貴財富。因此，快速準(zhǔn)確的制作紅樹林專題地圖對有效加強紅樹林濕地保護管理和生態(tài)恢復(fù)意義重大。然而，紅樹林分布于地勢開闊平坦的潮間帶淺灘，實地調(diào)查方法難以進行，常規(guī)手段進行準(zhǔn)確定位和描繪費時費力，且周期長，時效性差。
中等分辨率遙感圖像(Landsat)是1972年以來美國航空航天局(NASA)發(fā)射升空的一系列陸地資源衛(wèi)星。Landsat5搭載的傳感器TM，含有7個波段(O. 45 O. 53 μ m，O. 52 O. 60 μ m，O. 63 O. 69 μ m，0. 76 0. 90 μ m，1. 55 1. 75 μ m，10. 40 12. 50 μ m，
2.08 2. 35 μ m)，軌道高度705km，空間分辨率30m，重訪周期16天，已被證實非常適合于沿海地區(qū)的紅樹林空間信息提取研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決目前常規(guī)手段進行紅樹林制圖定位和描繪費時費力，時效性差，提取紅樹林漏分和誤分現(xiàn)象嚴重的問題，提供利用面向?qū)ο蟮姆诸惙椒▽χ械确直媛蔬b感圖像進行紅樹林制圖的方法。本發(fā)明利用面向?qū)ο蟮姆诸惙椒▽χ械确直媛蔬b感圖像進行紅樹林制圖的方法，按以下步驟進行步驟一對中等分辨率遙感圖像Landsat TM數(shù)據(jù)進行正射糾正和幾何精糾正，獲得配準(zhǔn)后的Landsat TM影像；步驟二 對步驟一中得到的配準(zhǔn)后的Landsat TM影像進行多層多尺度分割，得到一系列分割單元，每個分割單元由空間上相鄰、同質(zhì)性達到80%以上的像元組成，將每個分割單元作為一個對象；步驟三利用易康軟件提取步驟二所得到的每個對象的紋理特征和拓撲特征，并且利用植被指數(shù)公式和地表濕度指數(shù)公式，計算每個對象的歸一化植被指數(shù)和地表濕度指數(shù)，所述拓撲特征為對象與水體的距離；步驟四將歸一化植被指數(shù)小于O. 5的對象確定為非植被對象，從步驟一中得到的配準(zhǔn)后的Landsat TM影像中去除歸一化植被指數(shù)小于O. 5的對象，獲得植被對象；步驟五利用地表濕度指數(shù)、紋理特征和拓撲特征從步驟四獲得的植被對象中提取紅樹林對象；步驟六導(dǎo)出紅樹林對象，生成紅樹林矢量；
步驟七在ArcGIS軟件中制作紅樹林專題地圖。面向?qū)ο蟮倪b感圖像解譯方法是相對于傳統(tǒng)遙感影像處理軟件主要針對單個像元的解譯算法而言的。該方法在分類時不僅考慮地物的光譜特征，還主要利用其幾何特征和結(jié)構(gòu)特征，圖像中的最小單元不再是單個的像元，而是一個個對象。該方法突破了傳統(tǒng)遙感影像分類方法以像元為基本分類和處理單元的局限性，以含有更多語義信息的多個相鄰像元組成的對象為處理單元，可以實現(xiàn)較高層次的遙感圖像分類和目標(biāo)地物提取。該方法是基于認知模型的遙感信息提取方法，更貼近人類的認知過程。利用遙感技術(shù)進行紅樹林濕地的監(jiān)測，不僅可以節(jié)省時間、人力、財力和物力，還可以進行快速而準(zhǔn)確的制圖。本發(fā)明將面向?qū)ο蟮倪b感圖像分類方法應(yīng)用于沿海地區(qū)紅樹林濕地的提取中，將獨立的像元合并成為同質(zhì)的對象，提取紅樹林信息的過程中不僅利用光譜特征，還利用了對于區(qū)分紅樹林與非紅樹林十分重要的紋理特征和拓撲特征，逐步得到紅樹林空間分布信息。所得分類結(jié)果精度高，且具有明確的地理意義。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)分類技術(shù)提取紅樹林漏分和誤分現(xiàn)象嚴重的困難，同時也解決了分類得到的紅樹林空間信息存在“椒鹽現(xiàn)象”、“飛地現(xiàn)象”，不具有明確地理意義等問題。本發(fā)明對中低分辨率遙感影像提取紅樹林具有實踐意義。本發(fā)明將紅樹林濕地的提取過程流程化，加快了分類速度，提高了分類效率。
具體實施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方式
間的任意組合。
具體實施方式
一本實施方式利用面向?qū)ο蟮姆诸惙椒▽χ械确直媛蔬b感圖像進行紅樹林制圖的方法，按以下步驟進行步驟一對中等分辨率遙感圖像Landsat TM數(shù)據(jù)進行正射糾正和幾何精糾正，獲得配準(zhǔn)后的Landsat TM影像；步驟二 對步驟一中得到的配準(zhǔn)后的Landsat TM影像進行多層多尺度分割，得到一系列分割單元，每個分割單元由空間上相鄰、同質(zhì)性達到80%以上的像元組成，將每個分割單元作為一個對象；步驟三利用易康軟件提取步驟二所得到的每個對象的紋理特征和拓撲特征，并且利用植被指數(shù)公式和地表濕度指數(shù)公式，計算每個對象的歸一化植被指數(shù)和地表濕度指數(shù)，所述拓撲特征為對象與水體的距離；步驟四將歸一化植被指數(shù)小于O. 5的對象確定為非植被對象，從步驟一中得到的配準(zhǔn)后的Landsat TM影像中去除歸一化植被指數(shù)小于O. 5的對象，獲得植被對象；步驟五利用地表濕度指數(shù)、紋理特征和拓撲特征從步驟四獲得的植被對象中提取紅樹林對象；步驟六導(dǎo)出紅樹林對象,生成紅樹林矢量；步驟七在ArcGIS軟件中制作紅樹林專題地圖。
具體實施方式
二 本實施方式是對具體實施方式
一步驟四作進一步說明，步驟四所述植被指數(shù)公式為
權(quán)利要求
1.利用面向?qū)ο蟮姆诸惙椒▽χ械确直媛蔬b感圖像進行紅樹林制圖的方法，其特征在 于，該方法的具體步驟為步驟一對中等分辨率遙感圖像Landsat TM數(shù)據(jù)進行正射糾正和幾何精糾正，獲得配 準(zhǔn)后的Landsat TM影像；步驟二 對步驟一中得到的配準(zhǔn)后的Landsat TM影像進行多層多尺度分割，得到一系 列分割單元，每個分割單元由空間上相鄰、同質(zhì)性達到80%以上的像元組成，將每個分割單 元作為一個對象；步驟三利用易康軟件提取步驟二所得到的每個對象的紋理特征和拓撲特征，并且利 用植被指數(shù)公式和地表濕度指數(shù)公式，計算每個對象的歸一化植被指數(shù)和地表濕度指數(shù)， 所述拓撲特征為對象與水體的距離；步驟四將歸一化植被指數(shù)小于0. 5的對象確定為非植被對象，從步驟一中得到的配 準(zhǔn)后的Landsat TM影像中去除歸一化植被指數(shù)小于0. 5的對象，獲得植被對象；步驟五利用地表濕度指數(shù)、紋理特征和拓撲特征從步驟四獲得的植被對象中提取紅 樹林對象；步驟六導(dǎo)出紅樹林對象，生成紅樹林矢量；步驟七在ArcGIS軟件中制作紅樹林專題地圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用面向?qū)ο蟮姆诸惙椒▽χ械确直媛蔬b感圖像進行紅樹 林制圖的方法，其特征在于步驟四所述植被指數(shù)公式
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用面向?qū)ο蟮姆诸惙椒▽χ械确直媛蔬b感圖像進行紅樹 林制圖的方法，其特征在于步驟五所述從步驟四獲得的植被對象中提取紅樹林對象的方法 為步驟A :首先將步驟四獲得的植被對象中地表濕度指數(shù)小于等于0. 4的對象去除； 步驟B :然后將紋理特征小于等于0. 4的對象去除；步驟C :最后將對象與水體的距離大于等于50的對象去除，即獲得紅樹林對象。
全文摘要
利用面向?qū)ο蟮姆诸惙椒▽χ械确直媛蔬b感圖像進行紅樹林制圖的方法，涉及一種紅樹林制圖的方法。是要解決目前常規(guī)手段進行紅樹林制圖定位和描繪費時費力，時效性差，提取紅樹林漏分和誤分現(xiàn)象嚴重的問題。方法一對Landsat TM數(shù)據(jù)進行正射糾正和幾何精糾正，獲得配準(zhǔn)后的Landsat TM影像；二對配準(zhǔn)后的Landsat TM影像進行多層多尺度分割，將每個分割單元作為一個對象；三提取紋理和拓撲特征，計算歸一化植被指數(shù)和地表濕度指數(shù)；四去除非植被對象，獲得植被對象；五從植被對象中提取紅樹林對象；六導(dǎo)出紅樹林對象，生成紅樹林矢量；七制作紅樹林專題地圖。本發(fā)明方法用于紅樹林制圖。
文檔編號G09B29/00GK103000077SQ20121049057
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者賈明明, 劉殿偉, 王宗明, 任春穎, 董張玉 申請人:中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所