地物的反射光谱与地物波谱特性.ppt

1、Srtp终期报告,龚雪蕊 赵妍玲 土梦娇,基于遥感图像的盐碱地光谱特征分析,土壤盐碱化是干旱、半干旱区主要的土地退化问题, 是当今土地荒漠化的主要问题之一。据统计, 全球约有9155亿hm2的土地不同程度地盐碱化。其中甘肃省西北部河西地区的盐碱地面积约为 。是我国土地盐碱化比较严重，同时也对西北农业影响较大。走廊分为三个独立的内流盆地玉门、瓜州、敦煌平原，气候干燥、冷热变化剧烈，风大沙多，属于交错地带，生态环境十分脆弱，盐渍土类广泛分布于低洼地区，自东向西，面积逐渐扩大。草甸土分布面积则自东向西缩小。土壤盐碱化会破坏生态平衡，会阻碍农牧业的发展，成为区域经济发展的重要障碍。,遥感具有宏观性、综

2、合性、动态性、实时性等特点, 已成为资源调查、环境监测等大尺度应用的有效探测手段。基于遥感信息可以进行盐碱地的调查、制图和动态变化分析。利用遥感技术进行三级盐碱地类型特征的调查研究。盐渍土的地表积盐程度会影响其在遥感图片上的映像, 分析遥感图像上盐碱地的光谱特征，利用盐碱地的光谱特征进行反推土地盐碱化程度。在充分分析盐碱地类型的光谱特征的基础上，建立光谱特征 解译标志体系 制图分析的模型。对河西地区的盐碱地进行分类、提取、统计、成图。盐碱地的遥感调查研究将会对该地区的国土治理、生态环境治理以及土地利用规划提供科学依据。对于盐碱地的治理和区域可持续发展规划提供建设性的意见。,实地考察的路线和采取

3、的方法,我组选择的实习地点是石羊河下游地区，其主要原因是石羊河是内陆河，下游地区土壤盐碱化程度较重，分布范围广。 我们对三个典型地区分别进行采样：1是红崖山水库所在地，2.现在石羊河的最远流经地，3.石羊河以前流经过的现在河流已经断流的。我们对每个区域经行采点每个区域平均采点50个。由于大多数地区车子只能到达边缘所以采点过于集中有些点需要剥去，平均可用点为30个。,对民勤地区盐碱地分布进行实地考察，调查的内容主要包括：各类盐碱地的盐、碱分含量、分布区的地形地貌、土地利用现状、植被覆盖度以及利用GPS精确测定各类盐碱地采样点的空间位置等，目的是建立盐碱地类型光谱特征与实地盐碱地类型之间的对应关系

4、。我们根据地形及植物生长状况分别对盐碱化程度不同的盐碱地进行实地踩点并取样。,实地考察的路线和采样仪器,对遥感图片分析采用理论,缨帽变换是针对植被图像特征，在植物研究中将原始图像数据结构轴进行旋转，优化图像数据显示效。对遥感图像实施“缨帽变换”处理，不仅能提高盐碱地的判效果，而且突出了背景地物的特征。 图像增强处理的重点在于，在图像中突出所需的信息的特征或模式，减弱和去掉不相干信息，改善图像显示的质量，以利于图像信息的提取和识别。常用的图像增强处理方法有对比度增强变换、空间滤波等对比度变换是通过改变象元的亮度值来改变图像象元的对比度，从而改善图像质量的图像处理方法。,对遥感图片分析采用理论,非

5、监督分类（Unsupervised Classification）指不必对影像地物获取先验知识，仅依靠影像上不同类地物的光谱线性进行特征提取，以提取出统计特征的差别来达到分类目的的方法。我们主要用到的是非监督分类。,对遥感图片分析采用方法,粉砂,沙,我们对所研究图像进行非监督分类分为18类，根据野外实地考察的数据，在图像上对非监督分类所得分类结果进行分类方案调整，将各个点的数据在图像上确认并建立各个点与分类后图像对应地类的一一对应关系，轻、中、重度盐碱地分别赋予不同的颜色和名称。并分别对其他主要地类进行分类方案调整。根据我们实际现有数据资料分出的主要类型有水体、林地、建设用地、重度盐碱地、中度

6、盐碱地、轻度盐碱地等。,盐碱地在景观格局分布上具有连续性，不同程度的盐碱地相邻分布，在遥感影像上表现为不规则面状；轻度盐碱地常分布于草地、耕地等非盐碱地和中度、重度盐碱地的边缘。利用土壤盐碱化程度与植被覆盖度的关系，可以更有效地进行盐碱地信息的提取，土壤盐碱化程度越高，植被覆盖度越低，部分轻度盐碱地上会有纹理明显的耕地，极重度盐碱地则寸草不生。距离排水不畅的低洼水区越近土壤盐碱化程度越严重。,地物的反射光谱特性,然后分别对轻、中、重度盐碱地光谱特征进行分析。在盐碱地类型光谱亮度值方面相比较中度盐碱比重度盐碱地光谱亮度值相比呈轻微上升趋势，轻度盐碱地在各个波段的亮度值均处于最低。随着土壤盐碱化程

7、度的加深，像元亮度值在第4波段基本上呈增长趋势，重度和重度盐碱地在第5波段亮度值达到最高，而轻度盐碱地在第6波段反射最大。,项目中图片数据来源,项目中图片数据来源,2010年9月成像的landsat一7TM影像；包括7个波段B1 为蓝色波段，该波段位于水体衰减系数最小的部位，对水体的穿透力最大，用于判别水深，研究浅海水下地形、水体浑浊度等，进行水系及浅海水域制图；B2 为绿色波段，该波段位于绿色植物的反射峰附近，对健康茂盛植物反射敏感，可以识别植物类别和评价植物生产力，对水体具有一定的穿透力，可反映水下地形、沙洲、沿岸沙坝等特征；,B2 为绿色波段，该波段位于绿色植物的反射峰附近，对健康茂盛植

8、物反射敏感，可以识别植物类别和评价植物生产力，对水体具有一定的穿透力，可反映水下地形、沙洲、沿岸沙坝等特征； B3 为红波段，该波段位于叶绿素的主要吸收带，可用于区分植物类型、覆盖度、判断植物生长状况等，此外该波段对裸露地表、植被、岩性、地层、构造、地貌、水文等特征均可提供丰富的植物信息；B4 为近红外波段，该波段位于植物的高反射区，反映了大量的植物信息，多用于植物的识别、分类，同时它也位于水体的强吸收区，用于勾绘水体边界，识别与水有关的地质构造、地貌等；,地物波谱特性发展现状,B5 为短波红外波段，该波段位于两个水体吸收带之间，对植物和土壤水分含量敏感，从而提高了区分作物的能力，此外，在该波

9、段上雪比云的反射率低，两者易于区分，B5 的信息量大，应用率较高；B6 为热红外波段，该波段对地物热量辐射敏感，根据辐射热差异可用于作物与森林区分、水体、岩石等地表特征识别；,B7 为短波外波段，波长比 B5 大，是专为地质调查追加的波段，该波段对岩石、特定矿物反应敏感，用于区分主要岩石类型、岩石水热蚀变，探测与交代岩石有关的粘土矿物等；B8 为全色波段（Pan），该波段为 Landsat-7 新增波段，它覆盖的光谱范围较广，空间分辨率较其他波段高，因而多用于获取地面的几何特征。,对遥感图片进行分类,在非监督分类中我们把周边可以进行耕作的，当地人把此类可以长草的地区归为轻度盐碱地，在红崖山水库地区的盐碱地都属于此类，所以在我们的盐碱地分类中把此类盐碱地归为轻度盐碱地。 把周边不能耕作但还有一定植被生长但不能经行耕作的地方我们把分为中度盐碱地 把周边不能耕作但还没有定植被生长但不能经行耕作的地方我们把分为重度盐碱地 。,地物波谱仪,我们拍照的地方,5.1 所分类的地物光谱特征提取中，中度盐碱地各波段光谱亮度值较重度盐碱地稍高。尤其在第二和第六波段与实际考察不相符。 遥感影像最佳时相的选择对盐碱地调查研究非常重要，只有时相合适才能提取较多有用信息，西北地区气候干旱，蒸发强烈、地表返盐重，重度盐碱地和中度盐碱地表面有明显的盐霜，小麦受到不同程度土壤盐渍化影