长江口地区多源星载遥感信息提取与专题应用研究

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长江口地处我国东部沿海,凭借其自身丰富的自然资源和关键的地理位置成为国际竞争和经济开发的重要区域。为实现长江口的可持续发展,亟需调查目前海岸带资源与环境背景资料。对大范围的资源环境问题,如果仅靠地面工作,由于人力、物力、财力的限制,很难在大面积上做到同步观测,取得信息的全面性和可比性也都比较差。星载遥感技术具有大尺度、快速、同步、动态观测和节省投资等突出优势。目前,星载遥感已从单一的科学实验发展到多源(光、红外、微波)、多通道、多极化、主动与被动多系列遥感的综合应用技术。如何利用多源、多通道、多时相、主被动融合的星载遥感数据获取地球环境信息是遥感对地监测的关键性任务。研究工作报告开展了长江口地区多源星载遥感信息提取与专题应用研究,可为实现宏观、动态、同步监测长江口地区生态环境问题提供全新的技术手段,为长江口地区土地利用、水产养殖、围垦、海岸与港口工程、河口整治、环境与资源评价等综合开发利用和管理提供科学依据。 研究工作报告的研究成果主要包括以下几个方面:海岸带典型地物信息提取;淤泥质潮滩水边线信息提取;HY-IA卫星长江口悬浮泥沙动态监测;星载SAR监测长江口外海区内波及其信息分析。 海岸带典型地物信息提取是在分析崇明东滩典型地物的反射光谱特性和散射特性的基础上,对ERS-2 SAR数据和Landsat ETM+数据分别进行了处理,其中对ERS-2 SAR数据进行了小波去噪处理和纹理特征信息的提取,对ETM+数据进行了HIS彩色空间变换,然后在特征级层次上对两者进行了信息融合,最后对融合后的图像进行了典型地物信息的提取,并且根据野外实地调查数据和已有的研究成果,对分类结果进行了评价。 针对长江河口水体含沙量较高,悬浮泥沙影响淤泥质潮滩水边线信息提取精度的问题,提出用星载红外和微波两通道遥感数据进行水边线信息提取。试验分析表明,以星载反射红外数据为主,辅以热红外数据或微波数据组合,进行淤泥质潮滩水边线信息提取是十分有效的方法。最后,根据提取的长江口九段沙水边线信息,采用水边线高程遥感反演技术,对九段沙面积动态变迁进行了定量评估。 悬浮泥沙含量的时空分布是分析河口海岸冲淤变化、估算河流入海物质通量、研究海洋沉积速率和海洋环境的重要参数。利用卫星资料对近岸水体悬浮泥沙浓度进行动态监测可为沿岸的海洋工程建设、海岸带的综合治理提供具有较强现势性的信息服务。海洋一号(HY-lA)卫星是中国第一颗用于海洋水色探测的试验型卫星。研究工作报告利用HY-1A卫星建立了长江口悬浮泥沙浓度信息提取模式,并且进行了悬浮泥沙浓度信息提取应用系统开发。目前,该系统经过试运行,取得了较高精度的悬浮泥沙浓度信息提取结果,为HY-1A卫星资料的应用提供了技术保障。 内波是一种重要的海洋现象,它在SAR遥感影像上呈现明暗相间的条纹。研究工作报告以ERS-2 SAR后向散射系数图像为数据源,在只有十几米深的长江口外海区发现了内波现象,并对长江口外海区内波的平均波长、传播方向、波速、跃层深度等参数进行了定量提取和分析,为长江口海洋资源、海洋工程及海洋安全等应用提供了口外海区的定量内波信息。
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