[发明专利]一种基于光学遥感卫星影像的珊瑚礁一体化监测方法

权利要求书

1.一种基于光学遥感卫星影像的珊瑚礁一体化监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、预先利用遥感图像处理方法读取遥感影像的多光谱图像，选取至少3个不同深度同一种物质的点作为判断点，利用光穿透水时强度随着水深的增加而以指数的形式减小的特征，计算出红光波段与红外波段的衰减系数比，以得出水深校正结果；

步骤2、利用不同的波段和归一化植被指数NDVI、归一化水体指数NDWI建立决策树进行分类，把海水、云和珊瑚礁区域区分开；根据决策树分类结果，对遥感影像的多光谱图像和水深校正结果进行掩膜，把海水和云区域掩膜掉，对珊瑚礁区域进行非监督分类获得珊瑚礁分类图；

步骤3、根据MODIS海表温度数据计算珊瑚礁白化的热点指数Hot Spot和周热度指数DHW，并根据热点指数Hot Spot及周热度指数DHW的取值范围进行分级显示，制成珊瑚礁白化预警分级图；

步骤4、将珊瑚礁分类图结合海水和云区域的遥感影像的多光谱图像，去除干扰信息同时提取珊瑚礁信息，输出珊瑚礁分布图。

2.根据权利要求1所述基于光学遥感卫星影像的珊瑚礁一体化监测方法，其特征在于，所述步骤1计算出红光波段与红外波段的衰减系数比，具体为：

步骤1a、建立水深X_i与图像辐亮度的线性关系：X_i＝ln(L_i)；其中L_i为数据的第i波段的图像辐亮度；

步骤1b、计算第i波段和第j波段的衰减系数比值

其中，σ_i为第i波段的方差，σ_j为第j波段的方差，σ_ij为第i波段和第j波段的协方差；

步骤1c、根据第i波段和第j波段的衰减系数比值生成每对波段DII指数：

其中L_i和L_j分别为第i波段和第j波段的图像辐 亮度。

3.根据权利要求1所述基于光学遥感卫星影像的珊瑚礁一体化监测方法，其特征在于，所述步骤2对珊瑚礁区域采用K均值分类法进行非监督分类。

4.根据权利要求3所述基于光学遥感卫星影像的珊瑚礁一体化监测方法，其特征在于，所述步骤2采用K均值分类法进行非监督分类，具体为：

随机选取K个对象作为初始的聚类中心；

计算每个对象与各个种子聚类中心之间的距离，把每个对象分配给距离它最近的聚类中心；

将聚类中心以及分配给它们的对象代表一个聚类，一旦全部对象都被分配完，每个聚类的聚类中心根据聚类中现有的对象被重新计算；这个过程不断重复直到满足某个终止条件，最终得到珊瑚礁分类图。

5.根据权利要求4所述基于光学遥感卫星影像的珊瑚礁一体化监测方法，其特征在于，所述终止条件是没有或最小数目对象被重新分配给不同的聚类，没有或最小数目聚类中心再发生变化，误差平方和局部最小。

6.根据权利要求1所述基于光学遥感卫星影像的珊瑚礁一体化监测方法，其特征在于，所述步骤3根据MODIS海表温度数据计算瑚礁白化的热点指数Hot Spot，具体为：

根据MODIS海表温度数据中某天海表温度数据SST以及最热月平均温度MMM_Climatology，求得瑚礁白化的热点指数Hot Spot，采用公式：

7.根据权利要求1所述基于光学遥感卫星影像的珊瑚礁一体化监测方法，其特征在于，所述步骤3根据MODIS海表温度数据计算珊瑚礁白化的周热度指数DHW具体为：

根据瑚礁白化的热点指数Hot Spot，求得珊瑚礁白化的周热度指数DHW，采用公式：