闽江南北港冲淤变迁遥感动态监测与分析

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1、134福建地质GeologyofFujian第2期闽江南北港冲淤变迁遥感动态监测与分析陈哲锋(福建省地质测绘院，福州，350011)摘要基于多期次遥感影像数据，应用图像差值法、光谱特征差异法、波段替换法对闽江南北港进行冲淤变迁遥感动态监测，综合分析冲淤变迁剧烈程度可划分为3个区间，依次是南港上段，变迁最大，其次是南港下段和北港，系人为因素引起。运用遥感解译分析其变迁情况，具有高效、准确等动态监测优势，为闽江综合整治提供科学依据。关键词冲淤变迁遥感影像动态监测图像差值法光谱特征差异法波段替换法闽江南北港随着社会经济的持续性增长及人口的不断增多，人类对

2、环境的需求与改造也越来越大，为了实现资源的合理利用和可持续性发展，需要对沿江、海地区的淤积和滩涂进行基础调查，为科学的规划提供可靠基础数据。遥感动态监测是基于同区域内同时相不同年份间存在着光谱特征差异的原理，来识别地物状态或现状变化的工作。其本质就是对影像系列时域效果进行量化[1]。利用遥感技术应用1988，1992，1997年影像‘2。，水深遥感模型[31及分形技术Ⅲ对闽江冲淤的变化进行了详细解译分析，这次闽江南北港冲淤变迁遥感动态监测，作者利用最新时相(2012年11月份)QuickBird影像数据以及2002，1994，1984年TM卫星遥感

3、影像数据，运用遥感技术对闽江南北港冲淤及其岸线变迁进行动态监测，可迅速、高效了解其近30a来变化情况，为南北港的综合管理提供依据。1研究区概况闽江南北港位于福建闽江下游，地势较缓、坡度小，江面平坦开阔，河水流速减缓，受潮水顶托作用，闽江边冲淤沉积作用显著，沙洲、河边滩发育，自淮安进入福州盆地，因受南台岛分流变为南、北两支流，南支流为乌龙江河，河道开阔，沙滩多，俗称南港；北支流为闽江河，河道窄，水较深，为目前的闽江主河道，俗称北港。两江分绕南台岛后，于马尾附近汇流东人大海(图1)。2影像处理作者引用资料为Landsat-7TM／ETM、QuickBi

4、rd卫星遥感影像数据。TM／ETM影像收稿日期：2013-12-21作者简介：陈哲锋(1983一)，男，工程师。从事遥感综合研究与应用。第2期陈哲锋：闽江南北港冲淤变迁遥感动态监测与分析135图1闽江南北港QuickBird卫星影像图Fig．1QuickBirdSatellitephotographofthenorth。southharborofMinjiang分辨率为30m，ETM全色波段15m，通常进行多项式几何校正，依据相应地形图提取GCP控制点进行校正，并完成波段提取、调色、裁切等影像信息处理；QB高分辨率影像采用物理轨道模型和DEM数据进

5、行正射校正，先对全色波段进行正射校正，再利用正射的全色波段数据与多光谱数据进行配准，然后对配准后的全色与多光谱数据运用加拿大PCIGeomaticaPansharpen遥感图像处理平台进行假彩色融合，之后使用公式(1)进行真彩色调色、镶嵌、裁切等影像处理。fRed—B3{Green一生擀Blue—B2B2为绿波段，B3为红3动态监测方法最常用的两种遥感动态监测方法有2种。第一种，逐个像元比较法(pixeltopixelcom—parison)，对同区域内同时相不同年份的影像系列的光谱特征差异进行分析比对，确定土地利用发生变化的具体位置，再采用分类的

6、方法来确定地类变化信息。其最大优点是确定地类变化的位置，缩小分类范围，提高监测速度，同时也避免了分类过程中引入虚假的变化类型。第二种，分类后比较法(postclassificationcomparison)，是对整个监测区域内的逐个影像进行各自分类，然后再比对在各影像系列中同一位置的分类结果，再进而确定类型变化136福建地质GeologyofFujian第33卷的具体位置和所属的类型。该方法的优点是可以回避逐个像元比较法所要求的影像系列时相一致的条件，以及影像间辐射校正、匹配等问题，但这种方法要取得令人满意的结果，首先就必须选择合适的分类方法来提高

7、分类精度，而这正是数字遥感分类研究所要解决的难题。作者研究采用逐个像元比较法，动态监测信息处理主要运用图像差值法、光谱特征变异法、波段替换法。3．1图像差值法通过两时相的影像经正射校正、配准、精确的空间叠置后，用像元灰度值进行相减计算生成差值图像，其代表不同时相的光谱变化。方法可适用于单波段图像，或多波段图像处理[6J。为突出其变化特征，以厚美村区域滩涂覆盖面广的2000年和1994年影像为例(图2)，其中a、b两时相为TM4波段，该波段位于水体的强吸收区，常应用于勾绘水体边界，对冲淤识别明显，影像中颜色高亮区域为滩涂、黑色为水体，a、b图像差值后

8、C图像滩涂还是高亮，水面则变成灰色，而黑色则为滩涂变迁区域。图2图像差值法Fig．2magedifferencemetho