[發明專利]一種基于HJ-CCD影像的淺水湖泊水生植物快速監測方法有效
| 申請號： | 201410075696.4 | 申請日： | 2014-03-03 |
| 公開（公告）號： | CN103913422A | 公開（公告）日： | 2014-07-09 |
| 發明（設計）人： | 羅菊花;李鑫川;許金朵;林晨;馬榮華;胡維平 | 申請（專利權）人： | 中國科學院南京地理與湖泊研究所 |
| 主分類號： | G01N21/25 | 分類號： | G01N21/25;G01B11/28 |
| 代理公司： | 江蘇致邦律師事務所 32230 | 代理人： | 徐蓓 |
| 地址： | 210008 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 hj ccd 影像 淺水 湖泊 水生植物 快速 監測 方法 | ||
技術領域
本發明屬于遙感應用領域，涉及一種淺水湖泊水生植物的遙感快速監測方法。
背景技術
水生植物是湖泊生態系統重要的組成部分，也是湖泊生態系統的重要調節者和指示者。水生植物的實時、快速監測對湖泊生態系統生態功能的評估具有指導意義，同時，對濁水態湖泊生態系統的修復和水生植物的打撈等具有重要的現實意義。
目前水生植物的監測方法仍然沿用人工樣方、樣線調查法，其費時費力、監測范圍和樣本量有限，監測難度大（很多水生植物生長的地方人很難到達），無法快速、實時、大面積的獲取水生植物的類型和分布狀況；因此，提出一種基于環境資源小衛星（HJ-CCD）影像的淺水湖泊水生植物快速監測方法，，開展淺水湖泊水生植物類型和分布的快速、實時、大范圍和高精度的識別和監測勢在必行。
發明內容
為了解決傳統水生植物監測方法代表性、時效性差；費時費力、監測范圍和樣本量有限，監測難度大等問題和不足，本發明的提供了一種基于HJ-CCD影像的淺水湖泊水生植物快速監測方法，所述水生植物包括挺水植物、浮葉植物和沉水植物，其包括以下步驟：
步驟一、獲取研究區HJ-CCD影像，并進行預處理；
步驟二、根據所述研究區HJ-CCD影像，計算挺水植物敏感特征指數EVSI；
步驟三、分別對所述研究區HJ-CCD影像進行主成分變換，獲取浮葉植物敏感特征指數FVSI；
步驟四、對所述研究區HJ-CCD影像進行纓帽變換，獲取沉水植物敏感特征指數SVSI；
步驟五、根據所述研究區HJ-CCD影像同步的實測數據，確定EVSI、FVSI和SVSI的閾值，并得到判別條件；
步驟六、根據判別條件建立決策樹分類模型，生成淺水湖泊水生植物監測結果，并利用實測數據進行驗證。
其中，所述步驟一中的影像預處理包括輻射校正、幾何校正和研究區裁剪，其中所述輻射校正指輻射定標和大氣校正。
其中，所述步驟二中的EVSI計算公式如下：
其中,Rblue為藍波段，其波長范圍為0.45-0.52微米；Rgreen為綠波段，其波長范圍為0.52-0.60微米；Rred為紅波段，其波長范圍為0.63-0.69微米；Rnir為近紅外波段，其波長范圍為0.76-0.90微米。
其中，所述步驟三中的FVSI計算公式如下：
FVSI=PC2，
其中，PC2為研究區HJ-CCD影像主成分變換后的第二主成分。
其中，所述的PC2獲取步驟如下：利用獲取的研究區HJ-CCD影像，進行主成分變換，所述主成分變換的步驟如下：
步驟（a）、以矩陣的形式來表示多光譜影像的原始數據，則設獲取的研究區HJ-CCD影像數據矩陣為X，如下：
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