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1、利用ETM遥感数据对西乌旗地区研究摘要:本文通过对西乌旗ETM遥感影像进行计算机校正、拼接、裁剪、增强等一系列处理,根据影像特征结合野外实际调查建立解译标志。关键词:ETM遥感数据西乌旗空间分布研究区概况:西乌旗全称西乌珠穆沁旗位于内蒙古自治区锡林郭勒盟东部北邻东乌珠穆沁旗,东与扎鲁特旗、阿鲁科尔沁旗、巴林左旗接壤,南部与巴林右旗、林西县、克什克腾旗接壤,西部与锡林浩特市相连。西乌旗全境地跨东经(116°21′,119°31′)、北纬(43°57′,45°23′),南北宽约145km,东西长约250km,总土地面为22960km2。西乌旗属中温带半干旱大陆
2、性气候,受蒙古高原与海洋潮湿季风的影响,冬季严寒漫长,夏季凉爽短促,春季风大并且表现为天气变化无常。全旗年均气温在0~1℃左右,7月份平均气温19.5℃,1月份平均气温-19℃。年均积温2486.2℃,≥5℃积温1954.0℃;无霜期100d左右,日照时数2893.9h;年均降水345.8m且由东南向西北递减,因而形成了东部湿润、西部干旱的差异。全旗年均蒸发量1759.8mm左右,为年均降水量的5倍多。该区河流为内陆河,属乌拉盖水系,从东到西有宝日嘎斯台河等7条河流。该旗地表水资源较丰富,总量为15980万m3,地下水补给量为53327万m3,地上、地下水总
3、量为69307万m3,占大气降水的8.8%。可开采量为14658万m3,占地下水资源的27.5%。西乌旗土壤和植被情况有栗钙土、黑钙土、灰色森林土、灰色草甸土、沼泽土、粗骨土、风沙土和盐土等八个土类。东南部植被以贝加尔针茅,线叶菊,杂类草、羊草亿,贝加尔针茅,杂类草群落为主,西北部植被以小叶锦鸡,大针茅,羊草,冷篙群落为主。由于局部环境的差异,在地带性植被带内,还隐域分布着疏林、灌木、草甸和沼泽,以及水生、湿生、沙生和盐生植被等。ETM遥感数据:遥感数据源为两景Landsat7,2002年8月26日轨道号为123/29的ETM影像和2002年8月17日轨道号
4、为124/29的ETM影像拼接成的全旗ETM影像。ETM遥感数据的空间分辨率为30m×30m,影像覆盖的面积为185×185km2,重复周期为16天。ETM遥感数据的预处理:图像数据的预处理包括图像的几何校正、量化、采样、预滤波、去噪声、增强等一系列数字图像处理。ETM遥感影像在本研究中的预处理包括图像的几何粗精纠正、拼接、剪切、增强等步骤。ETM遥感影像由于受地球自转、地球曲率、温度、大气等因素的影响,使得遥感影像上地物的坐标与实际地物的坐标不能够一一对应起来,所以要采用相应的地形图或是其他途径作为标准对影像进行校正,以改正影像原始数据的非系统性几何变形,
5、目的是将原始图像数据投影到平面上,产生出一幅符合某种地图投影或图形表达的新图像。对遥感影像进行几何校正,目的是配准遥感影像与实地地理空间的对应关系,即定向和定位。本次几何粗校正采用图像校图像的方法,利用ENVI软件在遥感影像上分别选择同名控制点(GCP),在图像上寻找道路交叉点、道路河流的拐弯点、细小田埂,水陆界线过渡线等处均匀布设45对地面控制点,严格控制模型的平均标准误差RM小于1,地面几何误差小于30m,校正结果能够满足研究的需要。校正、拼接过程均在ENVI软件上进行,因为单独的一景遥感影像不能覆盖整个研究区,所以要进行两景影像的拼接,即123/29和
6、124/29两景影像的拼接,拼接后影像的部分又不在研究区范围内,还得对遥感影像进行切割,图像的不规则切割在ERDAS软件上进行。完整的西乌旗ETM遥感影像如图1所示。图1西乌旗ETM标准假彩色遥感影像对遥感图像进行增强目的是改善遥感图像的人眼视觉效果,使目标地物的影像差异或特征充分凸显,有效地将目标地物从整个遥感图像信息中突出出来。在对遥感图像进行分析时,为了使遥感图像内容能够容易确切的被分析人员识别出来,就需要按照分析的目的对遥感图像数据进行某种意义上的加工,使得遥感图像的可判读性充分提高。图像增强可以改善图像的显示质量,有利于信息的提取和识别,从方法上说
7、,则是设法摒弃一些认为不必要或干扰的信息,而将所需要的信息突出出来。显然,这可以通过调整遥感图像直方图,进行像元亮度值之间的数学运算处理,或是数学变换等方法来实现。遥感图像增强处理从方法原理上可以分以下几种主要方法:彩色增强处理、反差增强处理、滤波增强处理、比值增强处理。本研究中采用聚焦分析,使用聚焦分析后我们发现林地、草地、沙地等地物信息更加突出。聚焦分析法对图像数值进行多种分析,基本算法是在所选择的窗口范围内,根据所定义的函数,应用窗口范围内的像元数值计算窗口中心像元的值,从而得到增强的目的。在ERDAS图表面板工具,单击Interpreter图表/Sp
8、atialEnhancement/FocalAnal