基于多源特征融合的高分辨率遥感图像近海养殖区提取方法研究

近海养殖区是重要的海洋灾害承灾体,开展基于遥感技术的近海养殖区提取研究,对快速掌握沿海地区基础信息、减轻与防御海洋灾害有重要意义。利用国产高分系列遥感卫星图像,以福建省东山岛海域为实验区,在分析近海养殖区光谱特征的基础上,构建特征指数提取光谱特征,利用灰度共生矩阵的方法提取养殖区纹理特征,经过特征选择后融合养殖区的光谱与纹理特征,实现特征降维生成新特征,最后利用Otsu阈值法分别提取筏式养殖区与渔排网箱养殖区两种近海养殖区,实现对近海养殖区的高精度提取与分类。最终筏式养殖区的提取精度在80%以上,鱼排网箱养殖区的提取精度在90%以上,养殖区整体提取精度可达87%。     

一种海上养殖网箱的无人巡检方法研究

针对海上养殖网箱人工巡检的成本高、风险大的问题,以海上河鲀养殖网箱监测为应用背景,提出了一种无人化网箱巡检的新方法,该方法利用无人机俯视观测法,并结合日常网箱养殖状态信息,可高效地完成基础养殖数据采集任务。在无人机拍摄的视频数据基础上,提取关键帧,利用卷积神经网络HED(Holistically-nested edge detection )进行边缘检测作为图像预处理,起到降低图像冗余信息,得到清晰网箱边缘信息的作用,在此基础上将边缘图二值化并提取目标区域,提出了相应的自适应阈值选取规则,最后根据改进的Tamura纹理特征对网箱养殖区进行数据有效性的判断。该方法结合深度学习方法与传统图像检测技术,具有较强的环境自适应性和较高的准确性。最终以大连天正实业有限公司大李家红鳍东方鲀养殖场的养殖网箱作为实验对象,海上河豚养殖网箱提取的准确度为97%,信息的有效性判断准确度为97.1。     

一种遥感影像水体信息自动提取方法

本文提出了一种基于卫星图像数据的LBV变换与归一化植被指数NDVI的遥感影像水体信息自动提取的方法.水体经过LBV变换后形成的B分量图的灰度值很大,水体信息的归一化植被指数值小于0;构建水体信息自动提取模型条件是水体信息满足B分量数值大于某一阈值并且归一化植被指数值小于0;与其它方法进行实验比较该方法可以较准确的进行水体信息的自动提取,同时准确地将水域与低密度覆盖的水植混合体分开.     

基于2013-2016年TM影像鄱阳湖面积动态监测

基于2016年landsat-8遥感影像,采用ENVI软件分别利用归一化水体指数(NDWI)、改进的归一化差异水体指数(MNDWI)、多波段谱间关系、自动水提取指数法(AWEI)对鄱阳湖水域面积进行提取、分析对比,结果表明自动水体指数提取水体的适用性最好。利用自动水体指数法提取得到鄱阳湖区域2013年到2016年的水域面积,分析得到鄱阳湖水域面积时空变化规律,通过GRACE数据计算得到的等效水高值对变化规律进行验证,两者相关性达0.74。通过GRACE重力数据反演有效的弥补实测数据缺失的不足。     

Landsat数据水体自动提取研究进展

水体自动提取是当前遥感技术应用研究的热点之一。在简述水体遥感识别机理的基础上,回顾了国内外常用的Landsat数据水体自动提取方法,并将其划分为单波段阈值法、多波段谱间关系法、水体指数法和分类后提取法4类进行综合阐述,最后从辐射校正、混合像元和图像二值细化3方面对水体自动提取的未来研究方向做了展望,以期为水体自动提取及相关研究提供参考。     

高分辨率SAR图像的水体边缘快速自动与精确检测

为了快速、自动和精确的提取高分辨率SAR图像的水体边缘,本文使用了具有保持边缘特性的小波变换对图像进行噪声压制,之后采用了块跟踪方法对水体边缘进行了粗提取,最后使用了蛇算法对粗边缘进行了精确的定位,实现了水体边缘的快速、自动、精确的检测,得到了很好的检测效果,是一种理想的高分辨率SAR边缘检测方法.     

基于Landsat-8 OLI数据的青海湖水体边界自动提取

在青海湖Landsat-8OLI遥感数据水体光谱特征分析的基础上,利用绿光(Band 3)和近红外(Band 5)两个波段,借助ENVI内置IDL语言的数据转换规则提出了一种新的水体提取方法IDLWI,加大影像中水体与非水体的灰度差,以利于水体识别。而后在水体识别的基础上,基于Canny算子进行水体边界矢量数据自动提取。分别运用"MNDWI(改进的归一化水体指数)+Canny算子"、"谱间关系法+Canny算子"和"IDLWI+Canny算子"提取青海湖边界,经高分影像目视判别和GIS空间缓冲区分析。结果表明:"IDLWI+Canny算子"提取出的青海湖湖体边界在位置准确性和连续性方面有明显的改进,尤其可以较好地提取出青海湖水体与湖滩地的边界(包括水体内裸露土地边缘)。     

复杂背景下多样水体遥感自动解译

由于各种背景因素（云、阴影等）的干扰及水体本身在光谱、形状上的复杂变化,遥感水体信息提取技术仍无法完全实现业务化自动运行。以复杂背景下多样水体的自动解译为目标,按实用化要求提出了新的水体提取流程,通过整合自适应分割与分类、局部迭代、矢量化后处理等关键技术,初步完成了基于Landsat TM/ETM影像的大规模水体信息自动提取。选取了两个较典型的研究区域：巴尔喀什湖地区和长江中下游地区,应用本文方法对两个地区各8景TM影像进行水体自动提取,发现可以有效克服薄云、阴影、水质变化等干扰因素,取得了较好的提取效果,能初步满足实际应用需求。     

ETM+影像水体提取方法研究

以Landsat-7的ETM+为数据源,通过实验比较了阈值法、谱间关系法、改进的归一化差异水体指数法以及分类提取法对水体进行提取的效果,得出了谱间关系法易消除阴影的误提,单波段阚值法易消除居民地误提的结论,提出了综合谱间关系法和阎值法的方法,取得了好的提取效果,有效减少了误提现象.同时,针时阈值选取需经过反复试验的问题,提出了对(TM2+TM3)-(TM4+TM5)和TM5叠加影像进行聚类分割自动提取出水体,提取精度高且避免了阈值选取的繁琐.     

环境减灾小卫星影像水体和湿地自动提取方法研究

本文在研究HJ星多光谱CCD相机数据地物光谱特征基础上,提出了一种基于蓝光波段的改进型归一化差异水体指数（NDWI-B）,并分别利用HJ星数据和ETM＋数据,比较分析了NDWI-B和归一化差异水体指数NDWI提取水体的效果。结果证明,应用NDWI-B除可准确提取大范围水体外,还能够提取小范围水体和湿地,为基于环境减灾小卫星数据的洪水淹没等水体分布信息快速自动提取提供了一种实用化方法。     

采用高斯归一化水体指数实现遥感影像河流的精确提取

河流精确提取在水资源调查、利用、变化检测及大型水利设施建设评估等方面具有非常重要的意义.通常的河流信息提取方法受影像中云、冰雪、山体阴影、大型湖泊等的干扰较大,大范围的适用性有限.以Landsat卫星遥感数据为数据源,在归一化差异水指数(NDWI)计算的基础上,首次提出采用高斯归一化水体指数(GNDWI)提取河流水体的模型,使得指数能够更大程度上保证河流提取的连续性,并通过DEM的辅助实现了其他干扰信息的去除.通过对伊犁河试验区河流信息提取的实验结果表明,该方法除了能够实现对复杂多样的河流水体信息进行自动提取外,还可有效去除阴影等信息的混淆,并能够达到较高的河流提取精度.     

一种应用大津法的自适应阈值水体提取方法

针对基于单一阈值的大范围水体提取同时存在着漏提与误提的局限性,提出了基于大津法的局部范围阈值自适应确定的方法。通过分析水体与其背景地物的光谱特征,发现归一化水体指数(Normalized Difference Water Index,NDWI)直方图呈现明显的双峰分布,对NDWI使用大津法可以较准确地自动计算出水体与非水体的阈值。在初始阈值提取的水体信息的基础上,通过窗体提取局部范围的水体及其背景并进行局部自适应阈值的计算,实现自适应阈值水体信息的提取。使用环境小卫星影像对闽江流域进行水体提取实验,结果表明该方法可实现大范围水体快速提取,提取精度为95.25%,较全局统一阈值提取精度提高5.25%,并能在一定程度上消除地形阴影与建筑物等的影响,对细小水体的提取精度有所提高。     

基于高分辨率影像的近海养殖区的一种自动提取方法

近海养殖调查在海岸带资源开发利用规划、环境保护与沿岸海上交通规划中处于重要地位。利用遥感技术开展近海养殖调查与分析,是当前的海岸带与湿地遥感的热点方向之一。以福建省宁德市三都澳海区为实验区,在分析近海养殖的渔排和海带/紫菜养殖区光谱特征的基础上,建立用于近海养殖区快速检测的光谱特征指数,在此基础上利用统计均值纹理与阈值检测算法,并结合近海养殖区的几何形状判断,实现了不同类型近海养殖区的高精度自动提取。实验结果表明:该方法能够快速准确地监测不同类型养殖区的分布情况,总体检测精度达到90%以上,可以为管理部门科学地规划管理海岸带养殖区提供有效的信息支持和辅助决策分析。     

SAR影像水体目标提取的序列非线性波波方法

合成孔径雷达（SAR）影像由于其特有的相干斑点噪声,加大了其目标边界特征提取的难度。采用一般针对光学影像的目标提取区域分割算子,在SAR影像的自动目标识别处理中往往不能取得理想的效果。水体目标在SAR影像中表现为整体亮度很低且成面状连续分布的像素区域。目前大多采用阈值分割转为二值影像的方法提取低亮度目标,但由于强烈的相干噪声影响,如何自动获得一个合适的阈值是一个比较困难的问题。一般多采用基于假设检验,多次迭代获得阈值。针对水体目标的亮度及形状分布特征,不作二值分割处理,而采用序列非线性滤波处理,提出一种针对SAR影像水体目标的快速提取方法。经实际数据检验,算法可以快速有效地实现SAR影像水体目标的自动提取识别。     

珠江三角洲养殖水体中喹诺酮类药物残留分析

利用高效液相色谱分析了珠江三角洲地区淡水养殖区和海水养殖区7个不同采样点表层水体、沉积物以及8种养殖鱼类肌肉和肝脏2种组织中诺氟沙星、环丙沙星和恩诺沙星3种喹诺酮类药物残留含量.结果表明,养殖水体表层水中均未检出3种喹诺酮类药物;淡水养殖区沉积物中诺氟沙星、环丙沙星和恩诺沙星检出范围分别在5.03～13.28、3.64～9.32和0～7.13 ng·g^-1;海水养殖区沉积物分别为1.88～8.81、0～1.09 ng·g^-1,恩诺沙星在海水养殖区沉积物中未检出;3种喹诺酮类药物在鱼体肝脏组织中含量普遍高于肌肉组织,其中诺氟沙星、环丙沙星和恩诺沙星在鱼体肌肉组织中的含量分别为1.95～100.54、0.48～33.26和1.18～51.89 ng·g^-1.3种喹诺酮类药物在鱼体内的残留浓度大小顺序为：诺氟沙星>恩诺沙星>环丙沙星.淡水养殖鱼类喹诺酮药物残留普遍高于海水养殖鱼类.     

《中国污染水体光谱特征》一书出版

由赵冬至和刘玉机主编的《中国污染水体光谱特征》一书已由海洋出版社正式出版发行。本书系在国家“九五”科技攻关项目、国防科工委、国家海洋局和国家环保总局等部门多个科研项目的资助下取得的污染水体光谱特征方面的研究成果。该书共分河流水体、水库 (湖泊 )水体、排污 (口 )河水体、近岸(海 )养殖水体、海湾水体、赤潮水体和溢油水体等七章。汇集了我国河流、水库 (湖泊 )、入海排污口等内陆污染水体和近海纳污水体、浮筏养殖区、虾池、盐田、赤潮水体、原油、柴油和润滑油等各类近海污染(二类 )水体的光谱特征曲线 340余条 ,还给出了…     

结合Landsat数据的DMSP/OLS夜间灯光影像去饱和方法研究

DMSP/OLS夜间灯光数据是表征人类活动强度的数据源之一,被广泛应用于城市提取与扩展研究中。城市灯光指数(VANUI)提供了一种简单、方便且结果良好的DMSP/OLS夜光影像去饱和方法,但该方法为剔除水体直接去除数值为负的区域,不仅过度剔除桥体等水面建筑,也提取出沿海区域的水产养殖区,降低提取精度。基于此,结合DMSP/OLS夜光数据与Landsat数据构建的植被指数(NDVI)和水体指数(MNDWI),提出了一种新的去饱和指数RwNTLI,以广州市为试验区,从城市识别能力和夜光饱和缓解效果方面对比了两种指数。结果表明:RwNTLI指数不仅可以有效缓解夜光饱和效应,同时能够解决VANUI存在问题,且其与辐射定标数据(RCNTL)的相关性高于VANUI指数与RCNTL的相关性。因此,该指数是一种简单有效的夜光去饱和指数,能够更好地描述城市夜间灯光特征,将来在城市建成区提取上具有较高的应用价值。     

青藏高原地区湖泊面积插补迭代自动提取

青藏高原湖泊面积变化在反映气候变化方面具有非常重要的意义。通常的阈值法提取湖泊面积由于受到冻湖、山体阴影和冰雪的影响,进行大范围提取时会存在阈值选择的不确定性和较难实现自动化提取等问题。基于归一化差异水体指数NDWI(Normalized Difference Water Index)、数字高程数据和雪盖指数NDSI(Normalized Difference Snow Index),提出了针对冻湖的湖泊面积插补迭代自动提取方法。结果表明,此方法能够实现非冻湖和冻湖阈值的自动确定,不仅可以在大范围内准确地完成湖泊面积提取,而且能减少山体阴影、冰雪的干扰。该方法相较于传统的基于水体指数的阈值法,具有更高的分类精度。     

基于分布式计算的遥感图像水体识别研究

为了提高遥感数据的处理速度,解决遥感信息提取中的数据密集与计算密集问题,将并行计算的思想引入到遥感图像的处理与信息提取中,构建基于Landsat ETM+影像的分布式遥感图像水体提取模型。以渭干河流域为研究区,利用单波段阈值法、多波段谱间关系法、水体指数法等方法进行水体信息自动提取的实验。实验结果表明,该模型具有较高的识别精度,能够快速识别水体,并具有稳定的可扩展性和伸缩性。     

快鸟影像用于泥石流冲毁区自动提取

针对泥石流冲毁区难以自动提取的问题,该文基于快鸟(QuickBird)高分辨率影像,探讨了泥石流冲毁区自动提取方法,提出一种多信息结合自动提取模型。该方法首先对原始反射率影像做缨帽变换,利用湿度分量和绿度分量的差得到初始泥石流冲毁区影像;其次利用阈值自动提取技术将疑似泥石流冲毁区区域与其他地物分离,得到泥石流冲毁区候选区域;最后提取出水体信息和植被稀少地区,对泥石流冲毁区候选区域进行掩膜运算,得到泥石流冲毁区,并对泥石流冲毁区中的小斑块做后处理,得到相对准确的泥石流冲毁区分布范围。实验结果表明,此泥石流冲毁区自动提取模型是可行和有效的,取得了较好的结果;但对小斑块泥石流提取的精度不高,需要加强研究。