基于SPOT5衛(wèi)星影像的南四湖水體信息提取與土地覆被分類研究.pdf

1、南四湖是我國(guó)北方較大的淡水湖泊，是山東省最大的湖泊，也是南水北調(diào)東線工程的輸水通道和重要調(diào)蓄水庫(kù)。由于近年南四湖周邊地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各種用水量增多，工業(yè)排水、圍墾、養(yǎng)殖等人工干擾，造成了南四湖水資源短缺，湖區(qū)大面積縮小，干旱、洪水頻繁，水生生物銳減，濕地生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重受損。隨著人們對(duì)湖泊資源價(jià)值的逐步認(rèn)識(shí)，保護(hù)湖泊生態(tài)環(huán)境勢(shì)在必行。南四湖自然環(huán)境的治理和保護(hù)，不僅與湖區(qū)居民的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，而且對(duì)南水北調(diào)東線工程的建設(shè)和輸水質(zhì)量

2、的保障具有重要作用。因此對(duì)南四湖水資源水環(huán)境進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究，利用遙感手段對(duì)南四湖湖區(qū)水生植被和土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行研究可以為南四湖的保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。 目前，對(duì)于南四湖湖面信息、土地覆被狀況的全面研究開展的較少，現(xiàn)有少量的研究工作，采用早期TM衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)(分辨率一般在70米以上)、對(duì)南四湖濕地信息進(jìn)行分類與研究，精度尚顯不足。本研究利用2006年6月采集的SPOT5高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)，圍繞南四湖的圍湖造田、水域面積變化、蓄洪

3、調(diào)水能力、湖區(qū)土地覆被現(xiàn)狀等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，借助GIS與GPS定位結(jié)合地面觀測(cè)數(shù)據(jù)，將遙感影像進(jìn)行處理分析，對(duì)南四湖生態(tài)環(huán)境進(jìn)行分析，定量研究了湖面信息變化，確定了土地覆被類型、面積、分布、功能，適時(shí)計(jì)算了南四湖圍網(wǎng)養(yǎng)殖區(qū)的面積。本文提供了湖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)及其生物多樣性研究的本底數(shù)據(jù)資料，為湖區(qū)的生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及其生物多樣性的保護(hù)和合理利用、濕地的恢復(fù)重建提供科學(xué)依據(jù)。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下： (1)以南四湖2006年6月中旬的兩景

4、SPOT5多光譜衛(wèi)星影像為數(shù)據(jù)源，借助ERDAS IMAGINE軟件，對(duì)遙感影像進(jìn)行幾何校正、拼接、不規(guī)則分幅裁剪等預(yù)處理。 (2)嘗試比較多種分類方法，最終運(yùn)用非監(jiān)督分類與人工目視解譯的方法對(duì)影像進(jìn)行分類處理。在ERDAS軟件中，先進(jìn)行非監(jiān)督分類，再將分類結(jié)果導(dǎo)入Arc View中，根據(jù)影像的紋理特征，參考實(shí)地調(diào)查資料，提取圍網(wǎng)養(yǎng)殖區(qū)。運(yùn)用實(shí)地調(diào)查記錄檢驗(yàn)分類結(jié)果，符合率達(dá)到83.3％。 (3)依據(jù)分類結(jié)果繪制了南四湖土地覆被

5、圖，并且計(jì)算了各種類型的面積。南四湖大堤內(nèi)總面積為1206.9km2，其中開闊水域占總面積的45.54％，濕地植被面積占21.06％，圍網(wǎng)養(yǎng)殖區(qū)面積占15.6％，無(wú)水區(qū)的村莊、農(nóng)田和林地占17.8％。 (4)在ENVI軟件中，計(jì)算了湖區(qū)的歸一化植被指數(shù)(NDVI)，分析植被覆蓋狀況。 (5)根據(jù)南四湖地物光譜特性曲線，在ENVI軟件中采用決策樹分類法，對(duì)南四湖水體信息進(jìn)行分類提取。 (6)分析南四湖水域面積減小，