基于SPOT5卫星影像与遥感技术的湿地调查实验研究

基于SPOT5卫星影像与遥感技术的湿地调查实验研究摘要：本文探讨基于遥感计算机监督分类技术提取湿地信息，对2012年天津市湿地的进行调查，监测河湖为代表的湿地等专题因子遥感解译标志的建立，为本区域生态环境的保护和经济的发展提供数据和决策依据。

关键词：遥感计算机解译影像分类湿地调查

中图分类号：p23 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0039-02

天津市地处渤海湾顶，九河下梢，有数万公顷浅海域和沼泽、滩涂，水库和纵横交错的河流，星罗棋布的坑塘洼淀。天津市湿地含有海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地等，为物种多样性提供了良好的生态环境。北大港、团泊洼、大黄堡、尔王庄、七里海等湿地按国际评判标准的分类，都属于相当重要的等级。如何保护和合理开发利用湿地，成为保护天津城市生态环境与促进天津经济持续发展重要课题，本人提出了利用遥感技术监测天津湿地的状况，希望为相关部门提供参考作用。

1 湿地的分类

湿地分为人工湿地和天然湿地两大类详细分类如表1所示。本论文研究的湿地范围仅为天津海岸线以上的湿地，并不包括海岸线以下至低潮时水深不超过6 m的水域。

2 湿地地物光谱特征与识别研究

湿地的光谱特征主要是由水本身物质的组成决定的，但是又受到了各种水状态的影响。水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收都很强，特别到了近红外波段吸收就更强。地表较纯洁的自然水体对0.4～2.5μm 波段的电磁波吸收明显高于绝大多数其它地物。

3 监测的数据源

spot卫星是法国空间研究中心（cnes）研制的一种地球观测卫星系统。“spot”系法文systeme probatoire d’observation dela tarre的缩写，意即地球观测系统。

每一影像覆盖面积60×60km2。当进行侧向（可达27°）扫描时，每一影像覆盖面积为80×80 km。

spot卫星的普段参数：（1）绿谱段（500～590 nm）：该谱段位于植被叶绿素光谱反射曲线最大值的波长附近，同时位于水体最小衰减值的长波一边，这样就能探测水的混浊度和10～20 m的水深。（2）红谱段（610～680 nm）：它可用来提供作物识别、裸露土壤和岩石表面的情况。（3）近红外谱段（790～890 nm）：能够很好的穿透大气层。在该谱段，植被表现的特别明亮，水体表现的非常黑。红和近红外谱段的综合应用对植被和生物的研究是相当有利的。

此次监测实验用的是2011年的spot卫星数据，包含红、绿、和近红外3个波段。

4 湿地信息提取

4.1 监督分类法

采用监督分类的方法，利用航天遥感数据通过内业判读，依照湿地分类在影像上提取2011年的湿地信息。监督分类（supervised classification）又称训练场地法，是以建立统计识别函数为理论基础，依据典型样本训练方法进行分类的技术。即根据已知训练区提供的样本，通过选择特征参数，求出特征参数作为决策规则，建立判别函数以对各待分类影像进行的图像分类，是模式识别的一种方法。要求训练区域具有典型性和代表性。判别准则若满足分类精度要求，则此准则成立；反之，需重新建立分类的决策规则，直至满足分类精度要求为止。常用算法有：判别分析、最大似然分析、特征分析、序贯分析和图形识别等。

这里采用最大似然法：假定每个波段中的每类的统计都呈现正态分布，并将计算出给定象元都被归到概率最大的哪一类里。

4.2 湿地信息提取实验

为了便于有效地分析和研究，通常选择能够反映地物信息的最佳的波段，它们反映了图像中基本的重要的信息，称之为图像的特征。图像特征是图像分析的重要依据。特征提取是对分类精度和可靠性影响最大的因素之一。本论文实验根据湿地的光谱特征用的是4、3、2假彩色波段，将根据影像反映的光谱特性基于监督分类来提取信息。

图1是根据遥感影像分类的获得的湿地分类图像在这里分水体、

植被、树木、居民地4类，输出结果图像。蓝色为湿地、红色为居民地、绿色为植被树木。

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