[发明专利]互花米草新生斑块的动态监测方法

摘要

本发明公开了互花米草新生斑块的动态监测方法，属于环境监测技术领域；本发明主要致力于解决河口湿地环境复杂，互花米草新生斑块的野外监测和测量工作难以进行，且现应用较多的是中空间分辨率卫星由于其空间分辨率的限制，只能满足景观尺度的监测要求，无法识别新生细小斑块；利用单一平台高分辨率卫星由于其重访周期和河口多云多雨的天气限制，不利于新生斑块的动态变化监测，而多平台高分辨率卫星具有不同的空间分辨率，直接分别使用无法得到准确的新生斑块识别与测量，为此，我们提出一种基于多平台高分辨率卫星数据融合技术的大范围、非接触性的互花米草新生斑块动态监测方法。

主权项

1.互花米草新生斑块的动态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、新生斑块潜在定植区域识别：利用中分辨率遥感卫星图像，根据目视解译的方法，并充分考虑互花米草与其他植被的时相差异，识别互花米草由海向陆的范围边界，并结合潮位数据得到潮间带范围，从而将未识别互花米草范围边界的潮间带区域作为新生斑块潜在定植区域；S2、多源多时相高空间分辨率卫星图像采集：采集覆盖上述潜在定植区的多年同一生长旺季月份GF‑1、GF‑2、SPOT‑6、或者WorldView‑2图像，保证每年的生长旺季存在一景图像；S3、多源多时相高空间分辨率卫星图像预处理：对所用多时相多源高分卫星图像进行辐射定标、大气校正、图像融合、配准、镶嵌与裁剪预处理；S4、处理后卫星图像的超分辨率重建：将不同分辨率的高分图像，使用FSRCNN模型深度学习方法进行超分辨率重建；S5、互花米草新生斑块的识别：采用像元灰度值的分水岭分割算法，进行一次图像预分割，得到初步的分割单元；而后将光谱、形状特征耦合，进行图斑合并完成总体分割来达到互花米草斑块的识别目的；S6、互花米草新生斑块的提取和测量：将分割后的结果图叠加到0.5m的图像上，通过目视解译提取第一步骤中互花米草新生斑块；其次在ARCGIS中计算每个图斑的最小外包矩形的四邻坐标；再次通过属性表汇总得到每个图斑的南北、东西向距离；最后通过属性表的计算几何得到每个图斑的面积和周长；S7、野外测量以及结果校正：从提取结果图中选取已经识别的斑块，按照斑块面积由大到小分为5类、每一类选取10个野外较容易到达的斑块，利用GPS定位及目视解译高清图像的方法，前往野外，对每个斑块进行定位，并测量每一斑块的面积、周长、东西南北向距离、形状、高度、株数、覆盖度、物候期、生活力及周围环境等属性。以野外测量值为X，卫星图像提取结果图中的斑块测量值为Y，做线性拟合，得到拟合方程：Y＝a*X+b再用拟合公式来校正所有斑块的卫星测量值；S8、互花米草新生斑块扩张动态测量：使用多时相多平台高空间分辨率图像执行前五个步骤，得到互花米草新生斑块扩张动态测量，将前五个步骤获得的多时期精确的互花米草新生斑块测量值经过统计学等分析方法，对早期识别的互花米草新生斑块的扩散模式进行及时动态监测。