地理底图的生产

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地理底图的生产

随着传感器技术的蓬勃发展,遥感技术在自然资源环境领域的应用日趋丰富和成熟,遥感卫星影像在自然环境中的应用。在此将应用案例分为两大类,一大类是通用的应用,即地图的生产和变化监测,一大类是环保海洋气象领域各自独有的应用。

是国内的领先遥感卫星数据机构,而且是整合全球的遥感卫星数据资源,分发不同性能、技术应用上可以互补的多种卫星影像,包括光学/雷达卫星影像产品和各种服务,如各种专业应用目的的图像处理、解译、顾问服务以及基于卫星影像的各种解决方案等。遥感卫星影像数据贯穿中国1960年至今的所有卫星影像数据,是中国遥感卫星数据资源最多的专业遥感卫星数据服务机构,提供多尺度、多分辨率、全覆盖的遥感卫星影像数据服务,最大限度的保证了遥感影像数据获取的及时性和完整性。

一、 地理底图的生产

地图生产最常见的就是基于高分辨率影像制作DOM,现在高分辨率卫星传感器的性能有了很大的改进,可以先进行融合处理,后进行正射校正处理。在图像镶嵌方面,数据量经常比较大,运算效率是需要考虑的一个重要方面。颜色不一致也是一个让人头疼的问题。为了让影像更加美观,一般需要对最后结果做一个增强处理。ENVI的地图生产流程如下图所示:

下面是图像增强的几个效果图:

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辽河口TM卫星影像

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深圳盐田港QB卫星影像

二、 遥感动态变化监测

遥感影像是我们监测地球变化最直接和权威的数据源,从遥感影像中可以获取的变化信息有海岸线、森林健康、城市扩张、农业生产、自然灾害、人为灾害、土地覆盖、冰雪范围、水面变化等等,通常情况下,量测变化信息的方法有简单的图像差异法、特征指数的差值法光谱变化法、图像变换法、分类后比较法等。下面来介绍利用ENVI/IDL进行变化检测的典型解决方案。

1. 海岸线侵蚀监测

海岸线的侵蚀作用非常缓慢,遥感手段是监测其变化的强有力的手段之一。

ü 研究区域:最北端的阿拉斯加

ü 数据Landsat MSS 1978 & Landsat ETM+ 2008

1978年的影像:

1978年数据分类最终结果——共分为三类,海洋、岩石、海冰:

以同样的方法对2008年的数据进行分类的结果——共分为三类,海洋、岩石、海冰:

利用1978年的分类结果和2008年的分类结果进行分类后的变化监测结果:

从变化监测结果可以看出,沿海地带发生了缓慢的侵蚀作用,这种侵蚀作用的过程非常缓慢,遥感技术在这种缓慢的地表变化监测中有独特的优势,下面是另一个缓慢地表变化监测的应用案例, 冰川消融变化监测。

2. 冰川消融监测

我们知道,全球的温室效应在逐年增加,温室效应会导致冰川融化,冰川消融的危害不言而喻,所以科学家需要对冰川的现状和消融趋势进行密切监控。

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ü 研究区域:南级联冰川 48°21′19″N 121°3′27″W

ü 数据:2002年、2004年、2007年、11GeoEye 数据

02年数据:

2002

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2004

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2007

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2011

监测结果:

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绿色,蓝色,黄色,和红色依次是02年到11年的研究区域的冰川范围。从监测结果可以看出在全球气温升高的大环境下,冰川正在以惊人的速度消融。

当然,出了底图生产和变化监测外,我们还有一些其他的通用的应用需求,大家可以关注我们的其他行业专题。下面分别就环保、海洋和气象来分别介绍各自典型的应用。

三、 自然环境监测——秸秆焚烧遥感动态监测

秸秆焚烧严重影响大气环境质量,秸秆焚烧的监测已经引起了各级人民政府的高度关注。遥感手段以其时效性、覆盖面广、分辨率高等优势使得快速大面积监测焚烧情况成为可能。

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利用MODIS的陆地产品提取秸秆焚烧火点的处理流程如下:

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提取结果:

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其余的环境应用案例请参考PPT

四、 海洋环境监测

海洋栖息地环境较陆地环境复杂,而且数据不容易获取,结合多光谱,Lidar与声纳数据对海洋环境进行综合评价是一种较为成功的解决途径。美国NOAA就做了这样一个应用。这个案例,是NOAA与巴克岛礁国家古迹的管理者合作,对国家古迹的海底生物栖息地进行制图;这个国家古迹坐落于美属维京群岛的圣克罗伊岛的北边;研究区域包括陆地生物和珊瑚礁栖息地(点击屏幕,如图所示),这里的生物物种丰富,包括一些受美国濒危物种法保护的生物;除了提供生物栖息地,国家古迹的海洋资源还为当地居民提供非常有价值的生态系统服务,包括渔业补给、娱乐休闲和旅游业。

三种数据源数据融合结果:

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面向对象信息提取结果:

硬地环境分布:

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生物覆盖量分布:

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活珊蝴分布

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地质条件分布:

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