综合应用一:基于遥感的自然生态环境监测
卫星遥感数据在生态环境监测中的应用
卫星遥感数据在生态环境监测中的应用随着人口不断增加和社会经济的快速发展,生态环境问题已经成为最为严重的环境问题之一。
其中,水资源、气候变化、土地利用和生态保护等问题都需要进行实时的、精准的监测和管理。
在这其中,卫星遥感技术成为了越来越重要的工具。
卫星遥感技术是用卫星对地面进行观测和数据采集的一种技术,通过对大气、地表、海洋等物理量进行观测,提供了全球尺度的宽广视野和多光谱的多源数据,适合于对生态环境进行全方位、全时空维度的监测与研究。
在生态环境监测中,卫星遥感数据的应用可以分为以下几个方面:一、水资源监测水资源是人类生存和发展的基础,因此,水资源监测显得格外重要。
卫星遥感数据的应用可以在水资源监测中提供准确的、及时的数据。
卫星遥感可以提供大面积、多维度的水资源信息,如水体面积、水体深度、水质量等。
可以为地方政府、环保部门等提供水资源的科学管理决策依据。
二、气象监测气象是一个有关大气、海洋和陆地的多学科科学,它涉及人类的生命安全、资源利用、经济发展等多个方面。
卫星遥感数据可以在气象监测中提供大范围、高精度、实时的气象信息。
比如地表温度、降雨量、风速等信息,可以用于天气预报、自然灾害预警、农业生产等领域。
三、土地利用监测土地利用是一个国家经济、生态、社会发展的重要因素。
卫星遥感技术可以为土地利用监测和规划提供详尽的数据和维度。
通过卫星遥感,可以获得土地开发、土地利用、土地类型、土地覆盖等各项指标,进而通过模式匹配等方法,对各类地质、水文地质、地貌等信息进行系统性分析,深入了解地表地貌格局、自然资源的空间布局和结构分布,为土地利用管理提供依据,为土地保护与环境规划提供科学技术支撑。
四、生态环境保护生态环境保护是一个全局性的问题,卫星遥感数据在此方面的作用也比较重要。
卫星遥感技术可以分析、测定和跟踪环境变化,对水、土、空气等污染情况进行监测,定时对污染排放源进行跟踪监测,对环境污染源进行分析和治理,帮助各级政府和监管机构制定科学的环境保护政策和管理措施。
探究遥感技术在生态环境监测中的应用
探究遥感技术在生态环境监测中的应用遥感技术是利用航天器或飞机等,通过对地球表面反射、发射和散射的电磁波进行探测、记录和解译,从而获取地球表面信息的技术手段。
在生态环境监测领域,遥感技术具有重要的应用价值,可以实现对生态环境的全时空观测和监测,为生态环境保护和管理提供可靠的数据支持。
一、遥感技术在生态环境监测中的应用1. 植被遥感监测植被是生态系统的重要组成部分,其覆盖状况、生长状态和变化对生态环境的影响尤为重要。
遥感技术可以通过获取植被的光谱信息、叶片面积指数、叶绿素含量等数据,实现对植被生长状态和覆盖面积的监测和评估,为生态环境的保护和管理提供重要的信息支持。
3. 土地利用遥感监测土地利用是生态环境的重要组成部分,其合理利用和管理对生态环境的保护和改善至关重要。
遥感技术可以通过获取土地利用类型、土地利用变化等信息,实现对土地资源的合理利用和管理,为生态环境的保护和改善提供重要的技术支持。
4. 生态环境灾害监测生态环境遭受自然灾害或人为破坏时,遥感技术可以通过获取灾害范围、灾情程度等信息,快速、准确地评估灾害影响,为灾后环境恢复和重建提供重要的数据支持。
二、遥感技术在生态环境监测中的优势1. 全时空观测能力:遥感技术具有全时空观测能力,可以实现对生态环境的全面监测和评估,为生态环境的保护和管理提供全方位的数据支持。
2. 高精度数据获取:遥感技术可以获取高分辨率、高精度的地球表面信息,为生态环境监测和评估提供准确的数据支持。
4. 多源数据融合:遥感技术可以将多源遥感数据进行融合分析,实现对生态环境的多角度、多维度的监测和评估,为环境保护和管理提供多层次的数据支持。
三、遥感技术在生态环境监测中的应用案例1. 水体富营养化监测通过遥感技术获取水体叶绿素浓度、透明度等信息,对水体富营养化进行监测和评估,为水质监测和管理提供科学依据。
2. 森林覆盖状况监测通过遥感技术获取森林覆盖状况、植被生长状态等信息,对森林资源进行监测和评估,为森林资源的保护和管理提供技术支持。
基于遥感的生态环境变化监测研究
基于遥感的生态环境变化监测研究在当今时代,随着人类活动的不断加剧和全球气候变化的影响,生态环境面临着前所未有的挑战。
为了更好地了解生态环境的变化趋势,采取有效的保护和修复措施,基于遥感的生态环境变化监测技术应运而生。
遥感技术作为一种非接触式、大面积、快速获取地表信息的手段,为生态环境监测提供了强大的支持。
遥感技术的原理其实并不复杂,它就像是我们从高空用一双特殊的“眼睛”来观察地球。
通过传感器接收来自地表物体反射或发射的电磁波信号,然后将这些信号转化为图像或数据,从而让我们能够了解到地表的各种信息,比如土地利用类型、植被覆盖度、水体状况等等。
在生态环境变化监测中,遥感技术有着广泛的应用。
首先,它可以用于监测土地利用和土地覆盖的变化。
比如说,我们可以通过不同时期的遥感影像,清晰地看到城市的扩张是如何占用农田和绿地的,或者森林是如何被砍伐变成了荒地。
这对于研究城市化进程对生态环境的影响以及制定合理的土地利用规划具有重要意义。
其次,遥感技术在植被监测方面也发挥着关键作用。
植被是生态系统的重要组成部分,它的生长状况和分布情况直接反映了生态环境的质量。
通过遥感数据,我们能够计算出植被覆盖度、植被指数等参数,从而了解植被的健康状况和生长趋势。
而且,还可以监测植被的季节性变化,以及在遭受自然灾害(如火灾、干旱等)后的恢复情况。
对于水体的监测,遥感同样表现出色。
它可以帮助我们监测水体的面积、水质、水深等信息。
例如,通过对遥感影像的分析,可以判断出湖泊、河流的水位变化,发现水体的污染区域,为水资源的管理和保护提供科学依据。
另外,遥感技术还能够用于监测大气环境。
虽然直接监测大气成分相对较难,但可以通过间接的方法,如监测气溶胶的分布、云的类型和特征等,来了解大气的污染状况和气候变化的影响。
然而,基于遥感的生态环境变化监测也并非一帆风顺,存在着一些挑战和限制。
首先,遥感数据的质量和分辨率会对监测结果产生影响。
有时候,较低分辨率的影像可能无法准确识别出细小的地物变化,或者受到云层、阴影等因素的干扰,导致数据不准确。
关于遥感技术在生态环境监测中的应用研究
关于遥感技术在生态环境监测中的应用研究随着人类社会的发展和城市化进程的加速,生态环境问题日益突出,对于保护和维护地球生态环境提出了更加迫切的需求。
在这样的背景下,遥感技术的应用在生态环境监测中具有重要的意义。
本文将探讨关于遥感技术在生态环境监测中的应用研究。
一、遥感技术在生态环境监测中的意义1.1 生态环境监测的重要性生态环境是指地球上自然环境和人类生态系统的总和,包括大气环境、水环境、土壤环境和生物环境。
当前,由于人类活动的加剧,生态环境面临着严重的破坏和污染。
对生态环境进行监测和评估具有重要的意义。
通过监测能够及时了解生态环境的变化状况,为生态环境的保护和修复提供科学依据。
遥感技术是通过卫星、飞机等载体获取地面和大气等信息的一种技术手段。
它能够实现对地表、植被、土壤、水体等环境要素进行快速、高效、大范围的监测,并能够获取环境信息的时空分布特征。
遥感技术在生态环境监测中具有重要的应用价值。
2.1 土地利用/覆盖变化监测土地利用/覆盖变化是生态环境变化的重要指标之一。
遥感技术可以获取土地利用/覆盖的信息,并通过遥感图像的比较分析,可以得到不同时间段的土地利用/覆盖变化情况。
通过土地利用/覆盖变化监测,可以及时掌握土地利用的动态变化,为生态环境保护和土地管理提供科学依据。
2.2 植被覆盖监测植被是生态系统中最为重要的组成部分之一,对于维护生态平衡和保护生态环境具有重要作用。
遥感技术能够获取植被覆盖的信息,包括植被覆盖度、植被类型、植被高度等信息。
利用遥感技术进行植被覆盖监测,可以实现对植被的动态监测和评估,为生态环境保护和生态恢复提供信息支持。
2.3 水体监测水体是生态环境中不可或缺的重要组成部分,对于保护水体环境具有重要的意义。
遥感技术可以获取水体的时空分布信息,包括水体的面积、水质、水流方向等信息。
通过遥感技术进行水体监测,可以实现对水体环境的全面监测和评估,为水体环境保护和水资源管理提供科学依据。
综合应用一基于遥感的自然生态环境监测分析
综合应用一基于遥感的自然生态环境监测分析中文摘要
遥感技术在自然生态环境监测方面发挥着重要作用,例如,通过遥感
图像把握地表植被变化,揭示城市扩展等现象。
本文深入分析了基于遥感
技术的自然生态环境监测系统,得出了关于自然生态环境变化的有效结论。
研究显示,遥感技术能够有效收集、处理和检测自然生态环境中大量的空
间数据,并生成多种空间地理信息,为自然生态环境监测和管理提供有力
支持。
为进一步提高遥感技术在自然生态环境监测分析方面的应用效果,
还需加强软件工具的开发,建立多种完备的数据处理、信息检索和分析分
析处理方法等。
1引言
自然生态环境监测分析是评估生态环境变化和发展的重要环节,对生
态环境质量的评估和提升具有重要意义。
随着社会经济的发展,人类活动
对自然生态环境的影响越来越大,自然生态环境变化及时准确地监测变匘
越发重要。
遥感技术将实现信息化的空间数据收集和处理,从而实现多源
数据融合,有效检测和描绘自然生态环境变化,为自然生态环境开发和管
理提供重要支撑。
2应用研究
2.1遥感数据的收集
从遥感学科的角度来看。
基于遥感的自然生态环境监测与评价——以普洱市思茅区为例
Open Journal of Natural Science 自然科学, 2021, 9(1), 64-71Published Online January 2021 in Hans. /journal/ojnshttps:///10.12677/ojns.2021.91009基于遥感的自然生态环境监测与评价——以普洱市思茅区为例沈润,罗琪,叶蕾,蒋永泉云南师范大学地理学部,云南昆明收稿日期:2020年12月11日;录用日期:2021年1月8日;发布日期:2021年1月18日摘要遥感技术的发展为自然生态环境的监测提供了准确、高效的技术手段。
基于2018年3月的Landsat数据以及DEM数据,提取了植被覆盖度、土壤指数和坡度三个重要生态因子,并将归一化后的因子带入构建的综合指数评价模型,得出了思茅区生态环境质量指数,最后根据指数值进行分级,对思茅区的自然生态环境质量进行了评价与分析。
研究结果表明:思茅区的自然生态环境质量以良和差为主,研究区东北部和东南部的生态环境质量差,西部相对较好。
该研究结果与实际情况基本符合,因此基于遥感的自然生态环境监测与评价的方法,能够为区域的生态环境监测、治理和改善提供重要参考。
关键词生态环境质量,生态因子,遥感,综合指数评价模型Monitoring and Evaluation of NaturalEcological Environment Based onRemote Sensing—A Case Studyof Pu’er Simao DistrictRun Shen, Qi Luo, Lei Ye, Yongquan JiangFaculty of Geographical Science, Yunnan Normal University, Kunming YunnanReceived: Dec. 11th, 2020; accepted: Jan. 8th, 2021; published: Jan. 18th, 2021沈润 等AbstractThe development of remote sensing technology provides accurate and efficient technical means for monitoring the natural ecological environment. Based on the Landsat data and DEM data in March 2018, the three important ecological factors of vegetation coverage, soil index and slope were extracted, and the normalized factors were brought into the constructed comprehensive in-dex evaluation model, and the Simao district was obtained. Eco-environmental quality index, fi-nally classified according to the index value, to evaluate and analyze the natural ecological envi-ronment quality of Simao District. The results of the study show that the quality of the natural ecological environment in Simao District is mainly good and poor, the quality of the ecological en-vironment in the northeast and southeast of the study area is poor, and the west is relatively good. The research results are basically in line with the actual situation. Therefore, the method of natu-ral ecological environment monitoring and evaluation based on remote sensing can provide an important reference for regional ecological environment monitoring, management and improve-ment.KeywordsEcological Environment Quality, Ecological Factors, Remote Sensing, Comprehensive Index Evaluation ModelCopyright © 2021 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). /licenses/by/4.0/1. 引言随着社会经济的快速发展以及自然环境的不断改变,生物多样性减少、水土流失、土地荒漠化等环境问题层出不穷,给社会经济可持续发展带来严重挑战[1]。
遥感技术在环境生态监测中的应用
遥感技术在环境生态监测中的应用随着社会的快速发展和城市化进程的不断加速,环境污染问题日益严重,各种生态环境问题也愈发凸显。
尤其是近年来,全球气候变化和自然灾害的频繁发生,更加凸显了环境生态问题的紧迫性和重要性。
为了有效地监测和保护环境生态,遥感技术被广泛应用于环境监测和资源管理中。
一、遥感技术简介遥感技术是指通过航空或卫星拍摄图像,使用数字处理和分析技术对所得到的图像进行处理和解释,获取地面自然景观和人工活动信息的一种技术。
与传统的野外调查方法相比,遥感技术具有高效、快捷、省时省力、多层次、多角度等优势,在环境生态监测中有着广泛的应用前景。
二、遥感技术在环境监测中的应用(一) 实时监测大气环境大气污染已经成为全球面临的重大环境问题之一,遥感技术可以通过现代化颗粒物浓度分析技术的配合,实现大气污染源的动态监测,及时排查污染源并制定相应的治理措施,为大气污染治理提供科学依据。
同时,遥感技术也可以针对空气中的各种气体分子、二氧化碳等进行高效监测,实现大气环境的实时监控,有效地预防和控制空气污染问题。
(二) 监测海洋和水体环境遥感监测水体环境可以减少传统调查的成本和时间,适用于粗大范围的监测。
通过遥感技术,可以监测到河流、湖泊和海洋水体的水质、水温、水流以及环境污染情况,做好水资源的合理利用和保护。
同时,从生态的角度出发,也可以对海草、珊瑚礁等进行定量分析,反映了海洋生态环境的状况,为海洋生态环境保护提供科学依据和参考。
(三) 监测土地资源利用遥感技术,可以对土地资源和土地利用进行监测,包括农田、林地等的变化情况和利用率。
同时,可以监测企业的规模、产值以及生产效益等情况,实现对土地资源的科学管理和保护。
三、遥感技术的发展前景随着科技的不断进步和遥感技术的不断发展,遥感技术在环境生态监测中的应用也将越来越多元化、复杂化。
未来,遥感技术的发展将主要表现在以下几个方向:(一) 多源遥感数据深度融合,实现对地表环境的多元化监测和综合分析。
5专题:基于遥感的自然生态环境监测
2、生态因子生成
2.1 植被盖度生成
• 植被覆盖度是根据前人研究的NDVI估算模型: - FC=(NDVI-NDVImin)/(NDVImax-NDVImin)
- 其中NDVI是归一化指标指数,NDVImax表示区域最大NDVI值,NDVImin表 示区域最小的NDVI值。
- 由于图像中不可避免的存在着噪声,NDVImax和NDVImin并不一定是最大 NDVI值和最小的NDVI值,可以根据直方图分别取两头“拐点处”的值。
TM-SPOT融 合影像
大气校正
DEM数据
坡度计算
植被盖度计算 土壤指数计算
自然生态因子归一化
生态环境评价
指数评价法 自然生态环境评价图
归一化模型 确定评价方法
流程说明
• 专题数据 - 已经过基本预处理的TM-SPOT融合影像和DEM数据
• 生态因子选取 - 对经过基本预处理的数据进行快速大气校正 - 本专题选取植被、土壤、地形三个最基本的要素作为评价区 域自然生态环境的生态因子 - 以“植被盖度”和“土壤指数”作为植被和土壤的生态因子 ,“坡度”作为地形因子。统一将这些生态因子进行归一化 处理
分割区间文件存放在:15-自然生态环境监测\中间结果\*.dsr 结果文件存放在:15-自然生态环境监测\*-10.img
3、生态环境评价
3 生态环境评价
• 本专题选择的评价模型是指数法与综合指数法:
- E=W1 *Sv+W2 *Ss +W3 *St
- W1=0.7,W2=0.2,W3=0.1
评价等级
• 了解了生态环境评价的流程 • 学会用ENVI进行生态环境评价的数据处理工具:
- 快速大气校正 - 缨帽变换 - DEM坡度计算 - 波段运算 - 密度分割 - 图像统计
浅谈遥感技术在生态环境监测中的具体应用
浅谈遥感技术在生态环境监测中的具体应用摘要:伴随着我国工业化程度的加深,社会经济等方面得到进步的同时,也为我国的生态环境造成了极大的负担,甚至已经到了影响人民群众的身心健康以及社会的和谐发展的地步。
鉴于此,我国的生态环境污染已经到了不得不改善的地步,而为了推进我国生态环境的良好发展的基本前提就是需要加强对环境的监测工作。
而在目前的环境监测领域,遥感开始得到广泛的应用。
本篇以遥感技术为立足点,研究探索遥感技术在我国生态环境监测中的应用之路。
关键词:遥感技术;生态环境监测;具体应用;引言:在21世纪的今天,若要对生态环境进行有效的防治工作,及时有效的提升生态环境的质量,就必须要对环境的污染程度有一个基本的了解,这也就意味着在生态环境的治理上离不开高效的环境监测技术。
我国的国土面积辽阔,环境污染原因复杂,污染程度不一,而传统的人力监测显然已经无法满足如今对于环境监测的要求,而遥感技术在环境监测领域中的引入,突破了时间与空间的限制,在一定程度上打破了传统监测模式的桎梏,从而提高了环境监测工作的质量与效率,对环境污染展开及时的反馈和及时的治理,推动我国环境的防治工作,大大提升我国生态环境的质量。
1、何为遥感技术所谓遥感技术,具体是指在不直接接触目标物体的状况下,能够对所监测的目标物进行有效的识别,监测、测量、分析等。
在一般情况下,各种物体会在大气中发射不同波段的辐射电磁波,而遥感技术正是利用了物体会反射辐射电磁波的特性,进而借助于不同的波段对物体进行监测。
就遥感技术反射的不同波段的光谱而言,遥感技术可以分为红外遥感、微波遥感以及可见光遥感。
结合我国的现在的环境监测工作现状来看,遥感技术已经在该领域得到了广泛的应用,如对地质、水文、大气、土地等生态环境的监测[1]。
同时遥感技术还能够依据所监测的数据,对所监测领域的污染状况进行一定的分析工作,判断所监测环境的污染源、污染程度以及研究出环境污染的大致扩散方向等,还能够在一定程度上对环境污染所造成的损失进行估算,以便相关部门研究出环境污染治理的最优方案,为后续的环境治理提供便利,高效高质量的进行污染治理,并最终推动我国环境污染的治理工作的整体质量,提升我国生态环境的质量,构建一个和谐的生态环境。
201-应用专题:基于遥感的自然生态环境监测
3.3 生态指数RSEI背景处理
• File->Save As ENVI,选择RSEI.dat,Mask选择研究区shapefile文件或掩膜文 件,点击OK,在输出面板上,点击Find Suitable Data Ignore value自动设置忽 略背景值
应用专题一:基于遥感的自然生态环境监测
专题背景
• 随着社会的不断发展,人们对自然生态环境质量的重视程度逐渐提高。本专题介 绍应用遥感技术进行自然生态环境的评价。
专题概述
• 本专题主要利用10米的哨兵2A数据源,提取相关生态因子,应用较成熟的遥感生 态指数(RSEI),评价与监测区域生态质量,完成整个自然生态环境评价流程。
2.4 生态因子计算 — 热度指标
• /Extensions/Landsat 8 LST工具,查询得到大气条件参数,包括大气透过率、大 气上行辐射、大气下行辐射,工具直接计算出地表温度的结果。
2.4 生态因子计算 — 热度指标
• 将30米的温度结果重采样到10米,并裁剪出研究区 • 重采样工具:/Raster Management/Resize Data
• Regions of Interest > Subset Data from ROIs工具
研究区裁剪的结果存放路径为:“……\4-生态因子计算\”
生态因子计算
生态因子计算步骤
流程说明
• 结合参考资料,计算植被指数、湿度分量、地表温度和土壤指数,作为绿度、湿 度、温度和干度指标
• 其中,植被指数、湿度分量、干度指标使用预处理得到的10米哨兵-2A多光谱数 据表观反射率计算得到,温度使用Landsat8热红外数据计算得到。
波段名称
2 3 4 8 5 6 7 8a 11 12 1 9 10
关于遥感技术在生态环境监测中的应用研究
关于遥感技术在生态环境监测中的应用研究遥感技术是指通过卫星、飞机等空间平台对地球表面进行搜集、传感、记录、处理和解释的技术。
在生态环境监测中,遥感技术利用高分辨率遥感影像、雷达、激光雷达等技术,获取、分析和解译地表的数据,为生态环境管理提供支持,具有广泛的应用前景。
1. 土地覆盖与土地利用变化土地覆盖与土地利用变化是影响生态环境的重要因素之一,通过遥感技术,可以实现对土地利用变化的监测,包括城市扩张、森林砍伐、湿地退化、耕地利用等,对于科学合理地安排土地资源十分重要。
通过遥感技术对土地利用、土地覆盖变化进行检测和分析,可以为农业建设、生态环境保护、城市规划等提供有力的数据支持,促进生态环境的可持续发展。
2. 自然生态系统监测与评估自然生态系统是维持人类生存的基本条件之一,如森林、草地、湿地、沙漠等,通过遥感技术,可以实现对地球上的生态系统进行监测和评估。
通过综合遥感、地形等相关数据,对生态系统进行评价、监测生态系统结构的变化,并预测生物多样性的变化趋势,为采取保护措施提供依据。
3. 水体污染与水资源量监测水资源对于生态环境的保护至关重要,而水资源的得失毫无疑问可以通过遥感技术来实现。
遥感技术可以实现对水体的污染情况进行监测、提供水体污染源的定位、监测水源地的健康状况等,为水环境保护提供科学技术手段,降低污染源对水资源的影响,保障水资源的安全。
4. 空气质量监测空气质量是生态环境的重要组成部分,而遥感技术也可以实现对空气质量进行监测。
通过遥感技术,可以实现对大气污染源的监测,使得大气污染的来源、变化趋势等得到了更为精确的掌握,对环境管理提供更为科学、精确的技术支持。
总之,遥感技术在生态环境监测中具有非常重要的应用,无异于一剂良方为生态环境保护提供了非常科学有效的支持手段,只有不断完善遥感技术,使其更好地适应实际应用需求,才能更好地为生态环境保护作出更大的贡献。
遥感技术运用于生态环境监测的分析
遥感技术运用于生态环境监测的分析摘要:在环境污染控制与治理中,环境监测的重要性是不言而喻的。
在生态环境的监测与管理,遥感技术在生态环境监测中能够发挥非常重要的作用。
遥感技术以卫星、航空遥感技术为基础,能够对环境进行动态化地监测,对环境质量进行监督,从而避免生态环境污染加重。
本文首先针对遥感技术进行了概述,并分析了遥感技术在生态环境监测中应用的优越性,最后探讨遥感技术在生态环境监测中的具体应用及其应用流程。
关键词:遥感技术;生态环境监测;应用引言近年来,人们生态环保意识不断加强,开始积极研究环境监测技术,用以解决森林和草地生态功能退化、生态系统失调、土地荒漠化、生物多样性骤减、水土流失严重等问题。
但是,我国幅员辽阔,地形多样,地面环境监测和保护网点分布不均衡、不集中,传统环境监测站和检测技术作用有限,无法及时准确就环境污染和质量作出预报,难以满足人们日益高涨的环境监测需求。
由此,遥感技术逐渐被应用在现代环境监测中,以便准确监测环境问题,协助做好环境保护工作。
1遥感技术基本概述生态环境监测和管理工作涉及面比较广,是一个动态、长期、大规模的工作,其管理工作有很多种,比如地方生态环境保护部门自查,或是上级生态环境主管部门检查以及社会监督。
环境管理部门如果继续采用常规的实地考察方法,不仅工作量大且时间短,很难获得相关资料,还要花费巨资进行升级,尤其在边远地区,由于地域和装备等原因,很难进行有效的监督和管理。
随着经济的快速发展,进一步促进了科学技术的飞速发展,其中遥感技术在环境生态建设中的应用范围在逐渐扩大。
遥感技术的工作原理是借助改变目标的反射和辐射波探测与识别待测物体,准确获取一些地球表面地理空间数据信息的一种技术。
遥感技术是基于现代物理学、空间学、地理科学以及计算机等多种技术共同发展的一项技术,实用性与探测性能较高,在人造地球卫星成功发射后,为遥感技术的发展与应用奠定了重要基础。
在当前现代化遥感技术中已经涉及到对物体数据信息的获取、传输保存及处理等多个环节,通过利用遥感技术可以准确对图像进行定量和定性分析,准确掌握待测物体的实际情况,具有动态、宏观等综合性特点,可以帮助工作人员快速准确了解地理环境信息,因此在生态环境监测中发挥出显著的作用。
4-专题:基于遥感的自然生态环境监测
房子的宽度是恒定的 (8m), 而在影像上的体现却各有 不同, 这说明各处的比例尺是变化的
ENVI/IDL
1.3 SPOTPAN正射纠正——传感器姿态/方位
1 2 3
要进行三角测量,就要给定软件 计算或估计出的空间传感器的位 置和方位
ENVI/IDL
1.3 SPOTPAN正射纠正——推帚扫描透视中心
(传感器的系统误差)
• 数据是沿扫描线获取的,每条扫描线都有自己的
透视中心
• 每条扫描线的传感器位置和方向都不同 • 多项式的纠正只能针对分辨率比较低的卫星影像,
而对于高分辨率的卫星影像我们需要严格的物理 模型(如,dim原数据)或者是有理函数多项式进 行模拟卫星参数(如RPC参数)。
ENVI/IDL
•
高斯—克吕格投影示意
ENVI/IDL
1.2 自定义坐标系——大地坐标
•
在地面上建立一系列相连接的三角形,量取一段 精确的距离作为起算边,在这个边的两端点,采 用天文观测的方法确定其点位(经度、纬度和方 位角),用精密测角仪器测定各三角形的角值, 根据起算边的边长和点位,就可以推算出其他各 点的坐标。这样推算出的坐标,称为大地坐标。
- 比例尺变化 - 传感器的姿态/方位 - 传感器的系统误差
• 正射纠正可以消除这些误差
ENVI/IDL
1.3 SPOTPAN正射纠正——比例尺变化
• 在所有的摄影影像中都会发生
房子的宽度 = 8m
2 cm
比例尺为 1:400
6 cm
比例尺为 1:133
影像的各处比例尺是不相同的
ENVI/IDL
1.3 SPOTPAN正射纠正——比例尺变化
环境遥感监测技术在自然保护区生态监测与管理中的应用
环境遥感监测技术在自然保护区生态监测与管理中的应用随着全球环境问题的日益严峻,自然保护区的建设和管理变得尤为重要。
而环境遥感监测技术的出现,为自然保护区的生态监测与管理提供了新的方法和工具。
本文将探讨环境遥感监测技术在自然保护区生态监测与管理中的应用。
一、环境遥感监测技术的介绍环境遥感监测技术是利用航空器、卫星等无人机平台获取遥感数据,通过对这些数据的处理和分析,得到对地球表面物理、化学、生物特征的信息。
它具有全球性、实时性和定性定量的特点,可实现对特定地域和特定问题的系统化观测与监测。
二、环境遥感监测技术在自然保护区生态监测中的应用1.生物多样性监测自然保护区是维护生物多样性的重要场所,通过遥感监测技术,可以获取到全球范围内的植被信息。
例如,利用多光谱遥感数据,可以进行植被覆盖度、植被生物量及植被类型的定量分析,了解自然保护区内不同植被类型的面积和分布情况,为保护区的生物多样性保护提供科学依据。
2.水体质量监测自然保护区中的水体对于维护生态平衡至关重要,而遥感监测技术可以进行水质参数的监测和评估。
通过获取水体的光学参数和化学成分信息,可以判断水体的污染程度,了解水体的富营养化情况和有害藻类的分布范围,为保护区的水环境管理提供数据支持。
3.植被病虫害监测植被病害和虫害是自然保护区中常见的问题,通过遥感监测技术可以及时发现和监测植被病虫害的发生和蔓延情况。
例如,利用高分辨率遥感数据可以检测病虫害导致的植被退化,对植被叶片的光谱信息进行分析,可以发现植被病害的异常表现,为保护区内的病虫害防控提供技术支持。
4.土地利用变化监测自然保护区内的土地利用变化对生态环境的影响很大,而环境遥感监测技术可以实现对土地利用/覆盖的动态监测。
通过对多时相的遥感图像进行比较和分析,可以观测到土地利用变化的状况,例如,城市扩张、农田转化为建设用地等,为保护区的土地资源管理和规划提供科学依据。
三、环境遥感监测技术在自然保护区管理中的应用1.边界监测自然保护区的边界是保护区管理的首要问题,而利用环境遥感监测技术可以实现对保护区边界的监测和管理。
遥感技术在生态环境监测中的应用
遥感技术在生态环境监测中的应用在当今时代,随着科技的迅速发展,遥感技术已经成为生态环境监测领域中不可或缺的重要手段。
它就像是一双能够俯瞰大地的“千里眼”,让我们可以从宏观的角度全面、系统地了解生态环境的状况,为环境保护和可持续发展提供了强有力的支持。
遥感技术是什么呢?简单来说,遥感技术就是不直接接触目标物体,通过传感器接收来自目标物体反射或发射的电磁波信息,并对这些信息进行处理、分析和解释,从而获取有关目标物体的特征、性质和状态的技术。
这项技术具有许多独特的优势,比如它能够实现大面积同步观测,可以在短时间内获取大范围的生态环境数据;它不受地理条件的限制,无论是高山、荒漠还是海洋,都能轻松获取信息;而且,遥感技术还可以进行多时相的动态监测,及时发现生态环境的变化趋势。
在生态环境监测中,遥感技术的应用非常广泛。
首先,它在土地利用和土地覆盖监测方面发挥着重要作用。
通过遥感影像,我们可以清晰地分辨出城市、农田、森林、草地、水域等不同的土地利用类型,以及它们的分布和变化情况。
这对于合理规划土地资源、保护耕地、防止森林砍伐和草地退化等都具有重要的意义。
比如,在城市化进程中,我们可以通过遥感技术监测城市的扩张速度和方向,以及对周边农田和生态用地的侵占情况,从而及时采取措施进行调控和保护。
其次,遥感技术在植被监测方面也有着出色的表现。
它可以获取植被的类型、分布、生长状况等信息。
通过对植被指数的计算和分析,我们能够了解植被的覆盖度、叶面积指数、生物量等参数,从而评估植被的健康状况和生态功能。
例如,在干旱地区,遥感技术可以监测植被的干旱胁迫程度,为合理分配水资源和采取灌溉措施提供依据;在森林火灾发生后,遥感技术可以快速评估火灾造成的植被损失,为灾后恢复和重建提供决策支持。
此外,遥感技术在水资源监测方面也具有重要价值。
它可以监测河流、湖泊、水库等地表水体的面积、水位、水质等参数。
通过对遥感影像的光谱分析,我们能够判断水体的污染程度和富营养化状况。
遥感技术在自然资源监测中的应用
遥感技术在自然资源监测中的应用在现代社会,自然资源成为社会发展的重要基础。
如何保护和有效利用自然资源,提高资源利用效率,是我们面临的紧迫问题。
遥感技术在自然资源监测中的应用,为我们提供了一种全新的、高效的资源监测手段。
一、遥感技术简介遥感技术是通过卫星、飞机、无人机等载体对地球表面进行观测、测量和资料采集的技术。
遥感技术已经广泛应用于环境监测、气象预报、农业生产、城市规划等多个领域。
在自然资源监测中,遥感技术具有重要应用价值。
二、遥感技术在生态环境监测中的应用自然资源的保护和开发需要对生态环境进行全方位监测。
遥感技术可以对生态系统的空间、时间性变化进行动态监测,为生态环境的保护和管理提供数据支持。
例如,利用卫星遥感技术对陆地植被进行测量,对全球森林覆盖率进行评估。
同时,遥感技术可以对海洋生态环境进行监测。
随着近年来海洋经济政策的推进,海洋资源的保护和开发也已成为热门话题。
遥感技术可以对海洋污染、海岸带生态系统变化等情况进行监测,为海洋资源的可持续发展提供科学依据。
三、遥感技术在水资源监测中的应用水资源是自然资源管理中的重要组成部分。
如何有效地对水资源进行保护和管理,是解决全球水危机的关键问题。
遥感技术可以通过监测水体的表面温度、以及颜色等指标,评估水体的水质和流量,为水资源的保护和管理提供了科学依据。
该技术被广泛应用于监测水体的污染状况、寻找干旱发生的区域、以及衡量灌溉水的有效性等方面。
在长江流域,遥感技术已经成功地应用于检测洪水、水质和草原退化等问题。
四、遥感技术在矿产资源监测中的应用矿产资源是国家的重要资源之一。
利用遥感技术,可以快速的获取矿产资源的信息,包括矿床的分布、矿区区域的变化、及矿床的储量等信息。
其中,矿床的分布是矿产资源监测的重要部分。
通过对遥感图像和地质勘探资料的分析,可以明确探矿的方向和区域。
此外,在矿产资源监测中,遥感技术还可以用于检测开采活动对环境的影响,协助决策者进行保护和利用矿产资源的选择和决策。
基于遥感的自然保护区监测研究
基于遥感的自然保护区监测研究在当今时代,随着人类活动的不断扩展和对自然资源的日益需求,保护自然环境和生态系统的完整性变得至关重要。
自然保护区作为保护地球上珍贵生态系统、野生动植物和自然景观的重要手段,其有效监测和管理成为了保护工作的关键环节。
遥感技术的出现和发展为自然保护区的监测提供了强大而高效的工具,使得我们能够更全面、更及时地了解保护区内的生态变化情况。
遥感技术是一种通过非接触式的手段获取目标物体信息的技术。
它利用传感器从远距离感知地面目标反射或发射的电磁波、可见光、红外线等信息,并将这些信息进行处理和分析,从而获取关于地球表面的各种特征和现象的数据。
在自然保护区监测中,遥感技术具有许多独特的优势。
首先,遥感技术能够实现大面积的同步观测。
与传统的地面调查方法相比,遥感可以在短时间内获取大范围的地表信息,无论是广袤的森林、辽阔的草原还是复杂的湿地生态系统,都能一览无余。
这使得我们能够快速掌握保护区的整体生态状况,及时发现潜在的问题和变化趋势。
其次,遥感技术具有多时空分辨率的特点。
我们可以根据监测的需求选择不同分辨率的遥感数据,从高分辨率的卫星影像能够清晰地分辨出单个树木和建筑物,到中低分辨率的影像用于宏观的生态格局分析,都能为监测工作提供有力的支持。
同时,通过对不同时间序列的遥感数据进行对比分析,能够揭示出生态系统的动态变化过程,例如植被的生长周期、土地利用的变化等。
再者,遥感技术能够获取多种类型的信息。
除了常见的地形、植被覆盖等信息外,还可以监测水质、土壤湿度、温度等生态环境参数。
这为我们全面了解自然保护区的生态环境状况提供了丰富的数据来源。
在自然保护区的监测应用中,遥感技术主要用于以下几个方面。
一是土地利用和土地覆盖变化监测。
通过对不同时期的遥感影像进行解译和分析,可以清晰地了解保护区内土地利用类型的转变,如森林砍伐、农田扩张、城市化进程等。
这对于评估人类活动对保护区的影响以及制定相应的保护策略具有重要意义。
基于遥感的生态环境质量监测
基于遥感的生态环境质量监测在当今时代,随着人类活动的不断加剧,生态环境面临着前所未有的压力和挑战。
为了更好地保护和管理生态环境,我们需要一种高效、全面且准确的监测手段。
遥感技术的出现,为生态环境质量监测带来了革命性的变化。
遥感,顾名思义,就是遥远的感知。
它通过传感器接收来自地面物体反射或发射的电磁波信息,从而获取目标物体的特征和状态。
这种技术具有大面积同步观测、时效性强、数据综合性高等优点,能够为我们提供关于生态环境的丰富信息。
在生态环境质量监测中,遥感技术可以用于多个方面。
首先是土地利用和土地覆盖的监测。
通过遥感影像,我们能够清晰地分辨出不同的土地类型,如耕地、林地、草地、建设用地等,还能及时发现土地利用的变化情况,比如森林砍伐、城市扩张等。
这对于合理规划土地资源、保护生态平衡具有重要意义。
其次,遥感技术在植被监测方面发挥着关键作用。
它可以测量植被的覆盖度、生长状况、生物量等指标。
通过对植被指数的计算和分析,我们能够了解植被的健康状况和生态功能。
例如,在干旱地区,遥感可以帮助我们监测植被的受旱程度,为农业生产和水资源管理提供依据。
水资源的监测也是遥感技术的重要应用领域之一。
它可以监测水体的范围、水质、水位变化等。
对于大面积的湖泊、河流和海洋,遥感能够快速获取其整体状况,及时发现水污染、水华等问题。
同时,结合气象数据,还能对水资源的时空分布和变化趋势进行预测。
此外,遥感在大气环境监测中也有出色的表现。
它可以监测大气中的颗粒物浓度、气态污染物分布、气溶胶光学厚度等参数。
在雾霾天气频繁出现的当下,遥感技术能够为空气质量的评估和治理提供有力支持。
然而,要实现基于遥感的生态环境质量监测的有效应用,并不是一件简单的事情。
其中面临着诸多技术和非技术的挑战。
在技术方面,遥感数据的获取和处理存在一定的难度。
不同的遥感传感器具有不同的波段设置、空间分辨率和时间分辨率,如何选择合适的数据源来满足监测需求是一个关键问题。
环境遥感与测绘技术在生态环境保护中的应用案例
环境遥感与测绘技术在生态环境保护中的应用案例环境遥感与测绘技术是现代科技的重要组成部分,其在生态环境保护中的应用案例十分丰富多样。
本文将通过几个实际案例,展示环境遥感与测绘技术在生态环境保护中的作用和意义。
案例一:湖泊水质监测湖泊是生态系统中重要的一部分,也是最容易受到污染的地区之一。
利用环境遥感与测绘技术,可以实现对湖泊水质的全面监测和评估。
通过使用卫星遥感数据,测绘人员可以获取湖泊表面水温、叶绿素浓度等关键指标,从而了解湖泊的健康状况。
同时,利用测绘技术,可以获取湖泊的地形和水深数据,为湖泊水质管理者提供有效的决策依据。
通过监测湖泊的水质状况,可以及时发现并应对水污染事件,确保湖泊环境的健康。
案例二:森林覆盖监测森林是地球上最为重要的生态系统之一,也是保护生物多样性和维持气候平衡的关键。
环境遥感与测绘技术在森林覆盖监测中有着广泛应用。
通过采集卫星遥感数据,可以对全球森林覆盖率进行实时监测,并及时发现森林砍伐、火灾等破坏事件。
同时,利用测绘技术,可以对具体森林地区进行三维地图的绘制,帮助森林保护人员更好地了解森林资源的分布情况,并采取相应的保护措施。
通过监测和保护森林覆盖,可以维护生态平衡,保护珍稀物种,降低自然灾害风险。
案例三:气候变化监测气候变化是当今全球面临的重要挑战之一,而环境遥感与测绘技术在气候变化监测中发挥了重要作用。
通过卫星遥感技术,可以实时获取地球各地的温度、湿度、风速等关键气象参数,了解全球气候变化的趋势和影响。
同时,利用测绘技术,可以对气候变化对地表地貌的影响进行评估和监测。
通过监测气候变化,可以及时应对气候灾害,保护人类和生态系统的安全。
案例四:水资源管理水资源是人类生存和发展的重要基础,而环境遥感与测绘技术在水资源管理中扮演着重要角色。
通过卫星遥感技术,可以实时监测地表水体的分布和变化,了解水资源的利用情况。
利用测绘技术,可以获取水体的地形和水深数据,并对水资源进行全面评估和规划。
基于遥感的自然生态境监测实验报告
实验报告课程名称:遥感概论实验名称:基于遥感的自然生态境监测日期:2022年10月1日基于遥感的自然生态境监测实验报告一、实验背景随着人们环境保护意识的不断增强,环境监测工作越来越重要,其作为环境保护工作中非常重要的一个环节,通过对生态环境进行监测,能够有获得重要的数据资料,以来引对环境质量及受污染程度进行判断,从而为相关部门制定政策及开展环境保护工作提供重要的依据.通过生态环境监测能够为更深层次的环境管理和决策部门服务,从而制定出生态环境规则及生态设计方案,实现对生态环境的有效保护。
二、数据与软件准备1、数据本实验所用数据为10米空间分辨率的哨兵-2A遥感影像,30米空间分辨率的Landsat8遥感影像,以及研究区矢量边界数据。
2、论文3、软件—ENVI5.6—Landsat8地表温度反演工具三、实验流程1、数据预处理1.1数据多波段合成—数据打开:File/Optical Sensors/European Space Agency/Sentinel-2,选择一景数据的MTD开头的文档打开。
—哨兵-2A数据有12个波段,而本实验所需要的波段为2、3、4、8、11、12这六个,我们使用Raster Management/Build Layer Stack工具进行几个波段合成,得到所需的六个波段。
选中所需的六个波段,并且输入研究区边界。
—用同样的方法将另一景影像也进行波段合成。
1.2影像镶嵌处理—使用Mosaicking/Quick Mosic工具把波段合成后的两景影像进行镶嵌处理。
1.3表观反射率定标—工具Band Algebra/Band Math公式:b1*0.00011.4研究区裁剪—利用研究区的矢量文件对影像进行裁剪,使用Regions of Interest/Subset Data from ROIs工具。
2、生态因子计算根据实验要求,我们需要数据进行绿度指标(NDVI)、湿度指数、干度指数以及温度指数的计算,其中绿度指标(NDVI)、湿度指数和干度指数我们用经过预处理之后得到的10米哨兵-2A数据计算得到,温度指数使用Landsat8热红外数据计算得到。
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遥感应用实习报告班级:小组:学号:姓名:指导老师:测绘科学与技术学院二零一七年一月遥感应用实习是《遥感原理与应用》与《遥感图像处理》课后进行的实践教学,是进一步理解、掌握遥感影像处理理论的重要实践环节。
遥感信息是测绘、资源调查、环境监测、灾害评价等诸方面应用的主要数据源。
各个部门对遥感专业人才的需求也日益凸显,遥感作为一门技术性很强的专业,加强实习实践环节教学是非常必要的。
一、教学目标和基本要求实习要求学生能进一步理解遥感图像的含义、遥感图像的表达及对遥感图像的基本操作,能独立设计或应用遥感图像处理软件进行目的驱动的专题操作。
因此,要求每个学生都必须认真对待,并保质保量完成实习任务,不得马虎敷衍。
希望通过本次实习达到以下几方面的目的:1.掌握遥感图像处理软件的基本使用方法;2.会使用遥感图像处理软件进行遥感影像的处理操作,掌握遥感影像处理的一般流程和步骤方法;3.能够基于所学的遥感原理及其图像处理的相关理论知识,结合遥感图像处理软件解决实际工程的应用问题,能够进行方案设计、处理并分析数据并通过信息综合得到有效的结论;4.通过提高部分的练习培养学生自主学习和终身学习的意识,提高学生适应社会发展的能力;5.通过实习加强学生对所学理论知识的理解与掌握。
二、实习地点固定教室2教304。
三、时间内容和时间安排基于遥感的自然生态环境监测目录基于遥感的自然生态环境监测.............................................................................. (1)目录 (1)摘要 (2)背景 (3)1数据获取 (4)1.1自定义坐标系 (4)1.2正射纠正 (4)2预处理 (4)2.1图像配准 (4)2.2图像融合 (4)3生态因子生成 (4)3.1大气校正 (4)3.2植被坡度计算 (4)3.3土壤指数计算 (5)3.4坡度计算 (5)3.5自然生态因子归一化 (5)4生态环境评价 (5)5总结 (6)摘要:自然生态环境是指存在于人类社会周围的对人类的生存和发展产生直接或间接影响的各种天然形成的物质和能量的总体,是自然界中的生物群体和一定空间环境共同组成的具有一定结构和功能的综合体,且未受人类干扰或人扶持,在一定空间和时间范围内依靠生物及其环境本身的自我调节来维持相对稳定的生态系统。
典型的自然生态系统有森林、草原、荒漠以及海洋生态系统,还有介于水陆之间的湿地生态系统。
中国的地理地质环境复杂多样,不适合人类居住的国土比重偏高,自然生态条件相对恶劣。
占52%的国土面积是干旱、半干旱地区,90%的可利用天然草原存在不同程度的退化,沙化、盐碱化等中度以上明显退化的草原面积约占半数。
极度脆弱的自然环境给中国生态环境建设与保护带来巨大的挑战。
与此同时,中国是世界上自然灾害最严重的国家之一,灾害种类多、分布地域广、发生频率高,对人民生命财产安全和经济社会发展构成重大威胁。
在社会发展过程中,过于追求经济效益及技术创新,对环境保护重视度不够。
特别是前些年在经济发展过程中往往以牺牲环境资源作为代价,这也导致生态环境受到较大的破坏,其所产生的负面影响也开始不断显现出来。
近年来国家对生态环境问题越来越重视,为了加强对环境进行保护,确保生态系统平衡发展,则需要做好生态环境监测工作,实现社会的健康、持续发展。
随着人们环境保护意识的不断增强,环境监测工作越来越重要,其作为环境保护工作中非常重要的一个环节,通过对生态环境进行监测,能够有获得重要的数据资料,以来引对环境质量及受污染程度进行判断,从而为相关部门制定政策及开展环境保护工作提供重要的依据。
生态环境监测主要是利用各种生态学方法和手段来监测生态系统的结构及功能,通过对生态条件及变化因素进行分析,从而有效的反映环境压力及环境变化的趋势。
相较于城市环境卫质量监测及工业污染监测,生态环境监测具有自身的独特性。
主要是对人类活动对人类所处的生态环境的综合影响进行监测,以草原、湿地、湖泊、海洋、森林、农田、气候及动植物等作为生态环境监测的对象。
可以说生态环境监测是在环境监测的基础上发展起来的,以环境监测的理论和实践作为其发展的重要基础。
通过生态环境监测能够为更深层次的环境管理和决策部门服务,从而制定出生态环境规则及生态设计方案,实现对生态环境的有效保护。
关键字:自然生态环境生态环境监测背景:利用(湖北襄樊市部分区域) 10 米的 spot 和 TM 融合影像,提取相关生态因子,应用较成熟的自然生态环境评价模型完成整个自然生态环境评价流程。
专题涉及很典型的数据预处理(正射校正、图像配准、图像融合、大气校正等)、植被覆盖度计算、地形因子提取、土壤指数计算等内容。
除了使用 ENVI 主模块功能外,还需要用到大气校正扩展模块中的快速大气校正工具(QUAC)。
主要的技术流程图如下:一、数据获取以SPOT10 米全色数据和TM30 米多光谱数据为数据源。
1.1自定义坐标系:常用到的地图坐标系地理坐标系和投影坐标系。
地理坐标系是以经纬度为单位的地球坐标系统,投影坐标系是利用一定的数学法则把地球表面上的经纬线网表示到平面上,属于平面坐标系。
因为该区域所用的标准数据是北京54 坐标系,自定北京54 坐标系。
在ENVI 中自定义坐标系分三步:定义椭球体、基准面和定义坐标参数。
1.2正射纠正对高分辨率的全色影像进行正射纠正,全色影像是10 米的SPOT PAN 数据,以DRG 作为控制点的选择源,打开相关文件,启动正射纠正工具,选择控制点,输出结果。
二、数据预处理2.1图像配准以SPOT PAN 正射纠正结果作为基准影像,对TM 影像进行图像配准;打开LE71240382002245EDC01_subset.img 和SPOTpan-orth.img 文件并显示。
打开几何校正模块,选择显示SPOT 文件为基准影像(Base Image),显示TM 文件为待校正影像(Warp Image),采集地面控制点,选择一定数量的控制点之后(至少3 个),可以利用自动找点功能。
总的RMS 值小于 1 个像素时,完成控制点的选择。
设置校正相关参数。
输出校正结果。
2.2图像融合用工程区矢量数据(湖北襄樊市部分区域)分别裁剪SPOT 和TM 影像,对裁剪结果进行图像融合,得到工程区域10 米的多光谱影像。
将低分辨率的多光谱影像与高分辨率的单波段影像重采样生成成一副高分辨率多光谱影像遥感的图像处理技术,使得处理后的影像既有较高的空间分辨率,又具有多光谱特征。
图像融合除了要求融合图像精确配准外,融合方法的选择也非常重要,同样的融合方法在用在不同影像中,得到的结果往往会不一样。
三、生态因子生成结合现有资料情况,并依据评价指标选取的原则,选取植被、土壤、地形三个最基本的要素作为评价区域自然生态环境的生态因子。
以“植被盖度”和“土壤指数”作为植被和土壤的生态因子,“坡度”作为地形因子。
植被盖度和土壤指数采用前人研究成果,“坡度”是基于 DEM 计算获取。
统一将这些生态因子进行归一化处理。
为了更加精确地从影像中提取生态因子,增加图像大气校正环节。
3.1大气校正这个过程使用 ENVI 中的快速大气校正工具完成,这个工具的大气校正结果一般是基于物理模型精度的±15%。
如果这个步骤需要用到 FLAASH 工具以提高校正精度,在几何校正之前就需要对数据进行传感器定标。
打开“..\4-快速大气校正\ sub-TM-Spot-GS.img”和“襄樊部分地区矢量边界.shp”,利用矢量区域生成掩膜文件进行大气校正,分别显示大气校正前和大气校正后的图像,对大气校正前后图像波谱曲线的对比分析。
3.2植被盖度生成根据实际情况,植被对生态环境质量的贡献程度,依据植被的覆盖度分为 10级,覆盖度越大编码值越大。
植被覆盖度是根据NDVI 估算模型:FC=(NDVI-NDVImin)/(NDVImax-NDVImin) 其中NDVI 是归一化指标指数,NDVImax 表示区域最大 NDVI 值,NDVImin 表示区域最小的 NDVI 值。
3.3土壤指数生成土壤的组成与土壤侵蚀等现象息息相关,这里采用的是裸土植被指数作为土壤因子,同样将裸土植被指数值划分为 10 级,如果质量越好编码值越大。
土壤指数利用模型裸土植被指数模型: GRABS = VI-0. 09178 BI+ 5. 58959。
VI 和BI 分别为穗帽变换的绿度指数和土壤亮度指数。
BI 和 VI 指数可分别用来评价裸土和植被的行为,VI 指数与不同植被覆盖有较大的相关性,土壤亮度对植被指数有相当大的影响,裸土信息变化的主要部分是由它们的亮度造成的,故由 BI 和 VI 线性组合形成的裸土植被指数能很好地反映土壤的裸露情况。
3.4坡度生成利用 DEM-10m.img 数据文件进行坡度生成。
5.5生态因子归一化坡度对水土流失影响最大。
一般情况下,侵蚀量和坡度成正相关,将工程区划分 10 级坡度类型,按坡度越低越有利于土地资源利用的原则,较低的坡度区赋予较高分值。
各指标的量化分值依其对生态环境质量的贡献程度,采用统一顺序原则,即按照它们对生态环境正向影响的大小,从高到低分为若干级,对环境质量贡献越大,编码值越大,反之则编码值越小。
各个参评因子数据经过归一化化后是一组反映其属性特征的数值,其值介于 1~1 0 之间。
四、生态环境评价自然生态环境评价的方法很多,但公认的、常用的方法只有几种,如指数法与综合指数法、特尔斐法、景观生态学法、评分迭加法等。
结合实际情况,本专题选择的是简单实用的指数法与综合指数法。
选择的评价模型是指数法与综合指数法: E=W1 *Sv+W2 *Ss +W3 *St这里使用权重值为:W1=0.7,W2=0.2,W3=0.1,根据每个因子贡献量大致估算的权重。
用掩膜文件处理背景区域,得到的环境评价结果是一个单波段的灰度图像,我们进一步分成 4 个环境级别,评级等级综合评价指数说明优 9~10 自然生态环境基本未受到破坏,生态结构合理、稳定、生态系统自身功能和自我恢复能力很强。
良 6~9 自然生态环境基本未受到破坏,生态结构比较合理、稳定、生态系统自身功能和自我恢复能力较强。
中 4~6 自然生态环境基本受到破坏,生态结构基本合理、稳定、生态系统自身功能和自我恢复能力较弱。
差 1~4 自然生态环境破坏严重,生态结构不合理,生态系统自身功能和自我恢复能力很弱。
从统计结果看,评价指数在4~9 范围内占大多数(近88%),说明该地区大部分区域的自然生态处于良好和一般状态;有大于22%综合评价处于优秀,大部分集中在平原且耕地作物长势较好以及森林腹地;还有12%综合评价处于很差,其中水域部分占了大部分,其余主要集中在居民地、交通用地区域。