[發(fā)明專利]一種基于Google Earth Engine云平臺的潮間帶灘涂快速遙感提取方法

在審

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• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110296690A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 賈明明;王宗明;任春穎;毛德華
• 申請（專利權）人: 中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所
• 主分類號: G01C11/04
• 分類號: G01C11/04;G06K9/00;G06K9/32
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產(chǎn)權代理有限公司 23213
• 代理人: 孟憲會

一種基于Google Earth Engine云平臺的潮間帶灘涂快速遙感提取方法，涉及潮間帶灘涂快速提取方法，本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的遙感技術無法準確探測獲得潮間帶灘涂分布的問題而提出的。篩選Sentinel?2MSI影像形成一個影像集；計算影像集中每一個影像的水體指數(shù)NDWI得到空間上的NDWI圖像；形成最大NDWI像元組成的圖像；利用mask函數(shù)去掉沒有水體的區(qū)域；形成最大8A反射率的像元組成的圖像；利用mask函數(shù)去掉非水面的區(qū)域；對高潮能夠覆蓋的所有水面區(qū)域低潮時的非水面區(qū)域進行空間求交，得到潮間帶灘涂的分布圖。本發(fā)明能準確快速地探測潮間帶灘涂分布。

技術領域

本發(fā)明涉及一種利用云平臺和遙感數(shù)據(jù)的潮間帶灘涂快速提取方法，涉及應用遙感技術制作灘涂地圖等技術領域。

背景技術

灘涂作為濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對保育濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性具有重要作用，灘涂主要包括潮上帶、潮間帶和潮下帶3個部分。其中潮間帶灘涂具有極高的經(jīng)濟和生態(tài)價值，在維持海洋生物多樣性、發(fā)展生態(tài)旅游、開展科學研究、維持海岸帶生態(tài)平衡以及減災等方面起著特別重要的作用。近年來，大規(guī)模的填海造陸和圍海養(yǎng)殖活動，使潮間帶灘涂大量減少，導致濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的破壞和生物多樣性下降。快速準確的繪制潮間帶灘涂分布圖，是有效加強紅灘涂濕地保護管理和生態(tài)恢復意義的基礎。

近年來，遙感技術已成為制作灘涂專題地圖的有效方法。但是由于灘涂分布于潮間帶地區(qū)，周期性的潮水浸沒是給灘涂制圖帶來了困難。使用單時相的影像，不能有效識別漲潮時水面以下的灘涂范圍。近幾年，遙感數(shù)據(jù)云平臺Google Earth Engine的大范圍使用，2-5天重訪周期的哨兵-2號多光譜數(shù)據(jù)(Sentinel-2MSI)給潮間帶灘涂識別帶來了新的機遇。現(xiàn)有技術中針對潮間帶灘涂遙感的提取沒有給出具體手段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的遙感技術無法準確探測獲得潮間帶灘涂分布的問題，從而提供一種基于Google Earth Engine云平臺和Sentinel-2MSI影像的潮間帶灘涂快速提取的方法。

本發(fā)明為解決上述技術問題采取的技術方案是：

一種基于Google Earth Engine云平臺的潮間帶灘涂快速遙感提取方法，它包括如下步驟：

步驟一：利用Google Earth Engine云平臺，篩選研究區(qū)一年內(nèi)云量較少的Sentinel-2MSI影像，形成一個影像集；

步驟二：計算影像集中每一個影像的水體指數(shù)(NDWI)，得到空間上的NDWI圖像，并將NDWI圖像當做一個波段，合并到原始影像中。NDWI計算公式如下；

NDWI＝(P_Green-P_NIR)/(P_Green+P_NIR)

式中，P_Green和P_NIR代表綠波段和近紅外波段的反射率。

步驟三：利用Google Earth Engine中qualityMosaic函數(shù)選取影像集中NDWI值最大的像元，形成最大NDWI像元組成的圖像；

步驟四：設置NDWI閾值，選出一年中至少有一次水體覆蓋的范圍，利用mask函數(shù)去掉沒有水體的區(qū)域；

步驟五：根據(jù)灘涂在Sentinel-2MSI影像的8A波段反射率大于水體反射率的原理，利用Google Earth Engine中qualityMosaic函數(shù)選取影像集中8A波段值最大的像元，形成最大8A反射率的像元組成的圖像；

步驟六：設置8A閾值，選出最大8A反射率圖像中的非水面，利用mask函數(shù)去掉水面的區(qū)域；