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遥感项目成果

利用遥感数据反演水质参数

利用两种遥感数据对研究区芹苴市(Can Tho)的水成分进行监测。图1是SPOT4数据(Spotimage, 2008-03-12, 03:15:57)和利用该数据制作的水中总悬浮颗粒物(TSM)对浑浊度的影像图。浑浊度[NTU]与分子含量相关PM[mg/l]. 图1右侧的图例表示的是浑浊度的标度。由低悬浮颗粒物浓度的淡蓝色逐渐过渡到高悬浮颗粒物浓度的粉色。 

芹苴(Can Tho)实验区2007年SPOT影像地表覆盖类型分类

图1显示的是芹苴(Can Tho)实验区2007年SPOT影像地表覆盖类型分类结果。它表明如何利用卫星影像进行地表覆盖分类。分类结果共包含:自然地表类型(如植被和水体)和人工地表类型(如城市用地)。图像右侧的图例说明了图中如类别名称、比例尺、数据的快速浏览方式以及其它等重要的属性。图中源数据来自2007年雨季结束后SPOT5卫星的影像,且数据在进行地表覆盖类型分类前进行了大气校正。

 

图1 - 芹苴(Can Tho)实验区2007年地表覆盖类型分类结果 

 

方法:模块化地表覆盖类型分类器包含一个通过训练样本来分析提取各类别光谱特征的处理过程。其主要过程包括:(1)基于分类前所选取的训练样本自动生成决策分类树;(2)影像分类;(3)分类结果精度验证;(4)(见图2)

 

 

2007年谭农(Tam Nong)实验区的QuickBird数据土地利用分类结果

图1是2007年谭农(Tam Nong)实验区的土地利用分类结果。由于高空间分辨率遥感数据包含过多的细节信息,因此除了面向像元的分类方法以外使用面向对象的分类方法往往能够取得很好的分类结果。分类过程中使用了不仅仅是光谱信息,还有纹理信息以及对象之间的关系等面向对象的分类方法判别准则来对研究区及其邻近区域(即所谓的对象)进行分类。分类所使用的数据源是2007年旱季的谭农地区的QuickBird数据(©DigitalGlobe, 2007-01-27).。

 

 

2004年越南湄公河三角洲(Mekong Delta)区域人口密度图

图题为“2004年越南湄公河三角洲区域人口密度图”。

 

该图表示湄公河三角洲(Mekong Delta)区域人口密度分布情况。右侧的图例表示分类级别、数据以及其他信息。图中数据来自2004年LandScan橡树岭国家实验室全球人口数据库(LandScan 2004 Global Population database of the Oak Ridge National Laboratory)以及越南省级农业规划项目(Sub-NIAPP)制作的行政区划数据。

 

2004年越南湄公河三角洲地区人口密度研究

图题为“2004年越南湄公河三角洲(Mekong Delta)地区人口密度分布图”。

 

该图表明了湄公河三角洲(Mekong Delta)地区人口密度分布情况。右侧图例表示如类别名称、比例尺、数据的快速浏览以及其它信息等重要的地图属性。图中数据来自于2004年LandScan橡树岭国家实验室全球人口数据库(LandScan 2004 Global Population database of the Oak Ridge National Laboratory)。

 

2001年地表覆盖类型分类I

图题是“2001年越南湄公河三角洲(Mekong Delta)地表覆盖类型分类I”

 

该图是利用遥感影像进行地表覆盖分类的结果,分类结果中共包含自然地表类型(如植被和水体)和人工地表类型(如城市)。图右侧的图例说明了图中如类别名称、比例尺、数据的快速浏览以及其它信息等重要的属性。图中源数据来自2001年雨季的Landsat ETM+遥感数据(©USGS, 2001-12-11),且数据在进行地表覆盖类型分类前进行了大气校正。

 

方法:地表覆盖类型的分类类别是通过对遥感影像进行基于训练区数据的半自动化分类处理程序处理后所得到的。因此,图像处理过程中获得的每个类别都与该类别训练区样本具有相似的特征(如:通过遥感影像得到的光谱信息)。

 

在分类结果图像中,最主要的类别是“茂密植被”,属于该类别的区域(深绿色区域)占到了图像中总面积的60%以上,其覆盖植被主要是茂密的树木、灌木和耕地(如:水稻或果树)。

 

此外,图中还包括了WISDOM项目设立的三个研究区:谭农(Tam Nong)、茶铜(Tra Cu)以及芹苴(Can Tho)省的范围(红色区域)、行政中心名称以及其他行政边界如国界等信息。

2001年地表覆盖类型分类II

图题为“2001年越南湄公河三角洲(Mekong Delta)地表覆盖类型分类II”

 

此图是利用遥感影像进行地表覆盖分类的结果,分类结果中共包含自然地表类型(如植被和水体)和人工地表类型(如城市)。图右侧的图例说明图中如类别名称、比例尺、数据的快速浏览以及其它信息等重要的属性。图中源数据来自2001年雨季的Landsat ETM+遥感数据(©USGS, 2001-12-11) ,且数据在进行地表覆盖类型分类前进行了大气校正

 

方法:地表覆盖类型的分类类别是通过对遥感影像进行基于训练区数据的半自动化分类处理程序处理后所得到的。因此,图像处理过程中获得的每个类别都与该类别训练区样本具有相似的特征(如:通过遥感影像得到的光谱信息)。该程序是根据基于面向对象的图像处理软件(Definiens Developer 7)开发,可以将遥感数据划分成多个代表湄公河三角洲地区(Mekong Delta)地表覆盖类型的对象,随后对其进行分类处理。

 

EOMAP公司软件开发情况简介

EOMAP公司为利用多光谱遥感数据进行水质参数反演和陆地-水体掩膜开发了专用软件。该软件基于物理反演算法,确保了即使使用不同空间分辨率和光谱分辨率的遥感数据也能得到跨业务的标准化产品。在项目开始的第一年,EOMAP公司改进了大气和含水量的完全耦合反演算法。首先利用MODIS 250米、500米和1千米的数据进行陆地-水体掩膜处理并反演出河流浑浊度,然后利用高空间分辨率遥感数据(Landsat ETM, IKONOS, QuickBird)在3至30米空间分辨率的尺度下分析了水中悬浮颗粒物的含量。由于水质参数的反演需要了解如水中光学活性成分等固有光学特性,因此SiWRR(Ho Chi Min City)和DLR(Oberpfaffenhofen)对越南的第一大河流(the first river)成功的进行了实测和考察活动。实测所得到的科学数据被用来计算Basac河三角洲的第一组SIOP数据,同时也从根本上改进了地表实况的独立生成。

 

湄公河三角洲(Mekong Delta)TerraSAR-X遥感影像季节性淹没区研究

图题是越南湄公河三角洲(Mekong Delta)平原芦苇季节性淹没区 

 

该图表示了从TerraSAR-X卫星影像得到的雨季以及旱季的淹没区域。图右侧的图例表示图中重要的属性如图片要素、数据来源及其他信息等。数据的来源是2007年10月20日和2008年1月5日的TerraSAR-X Sripmap模式影像以及一景1990年的Landsat卫星影像作为图片背景。

 

方法:利用TerraSAR-X影像和FLOODMASK软件(©DLR)来得到洪水淹没地区。算法首先从影像中区分陆地部分和水体部分,然后分析其中存在的岛屿和小面积湖泊。Terra SAR-X 卫星合成孔径雷达(SAR)X波段具有很多种工作模式。其中Strip-Map模式可以生成空间分辨率为3m的总宽幅达30km的影像数据。

 

此外,图中还包括了WISDOM项目设立的谭农(Tam Nong)研究区的边界(红色区域)以及其他行政边界如交界等信息。

 

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