【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及濕度景觀演變監(jiān)測，具體涉及一種考慮亞像元信息的濕地景觀格局監(jiān)測方法。
技術(shù)介紹
1、利用衛(wèi)星遙感技術(shù)對濕地景觀格局變化進行動態(tài)監(jiān)測目前已得到了廣泛應(yīng)用。但使用不同技術(shù)獲得的遙感影像通常具有不同的空間分辨率和時間分辨率，利用低分辨率的遙感影像來監(jiān)測濕地景觀格局變化的動態(tài)情況，低分辨率的遙感影像本身會影響對濕地景觀格局動態(tài)變化監(jiān)測的準確度。因此現(xiàn)有技術(shù)中，采用一些手段首先來提高遙感影像的分辨率。但現(xiàn)有的提升遙感影像分辨率的方法，大多對單一類型的遙感影像做類似去噪等圖像處理，對分辨率的提升效果不佳。所以，提供一套有效的遙感影像分辨率提升方法是本專利技術(shù)首先需要解決的技術(shù)問題。另外，獲得高分辨率的遙感影像后，如何從遙感影像中精準識別出景觀格局發(fā)生動態(tài)變化的區(qū)域是本專利技術(shù)需要解決的第二個技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)以提高對濕地景觀演變監(jiān)測的準確性為目的，提供了一種考慮亞像元信息的濕地景觀格局監(jiān)測方法。
2、為達此目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：
3、提供一種考慮亞像元信息的濕地景觀格局監(jiān)測方法，包括步驟：
4、s1，對具有高空間分辨率的第一遙感影像和具有高時間分辨率的第二遙感影像進行數(shù)據(jù)預處理后，融合為具有高時空分辨率的融合影像；
5、s2，對所述融合影像中的混合像元進行分解，得到所述混合像元內(nèi)部的亞像元的占比和位置；
6、s3，根據(jù)對所述融合影像中的混合像元的分解結(jié)果，計算對所述融合影像的景觀格局指數(shù)
7、作為優(yōu)選，所述第一遙感影像為landsat遙感影像，所述第二遙感影像為modis遙感影像。
8、作為優(yōu)選，步驟s1中，對所述第一遙感影像和/或所述第二遙感影像的數(shù)據(jù)預處理方法包括輻射校正、幾何校正、大氣校正、重投影、重采樣中的任意一種或多種；
9、對所述第一遙感影像和/或所述第二遙感影像進行所述輻射校正的方法通過如下公式(1)表達：
10、
11、公式(1)中，lλ為大氣頂層太陽輻射強度；
12、qcol為對所述像元記錄的dn值；
13、qcolmax為對所述待校正遙感影像中的所有像元記錄的qcol的最大值；
14、lmaxλ表示遙感器光譜輻射值的上限；
15、lminλ表示遙感器光譜輻射值的下限；
16、lmaxλ、lminλ為常數(shù)值，記載在遙感器的遙感參數(shù)文件中。
17、作為優(yōu)選，對所述待校正遙感影像進行幾何校正的方法通過如下公式(2)-(3)表達：
18、
19、公式(2)-(3)中，x、y分別表示所述待校正遙感影像中的一像元在x軸和y軸上的坐標值；
20、fx、fy表示分別關(guān)聯(lián)x軸和y軸的重采樣校正畸變函數(shù)；
21、(μ,v)表示校正圖像空間中，待校正輸出的像元在x軸和y軸的實際地理坐標；
22、μpvj表示實際地理坐標的橫、縱坐標階數(shù)的乘積；
23、p表示橫坐標的階數(shù)；
24、j表示縱坐標的階數(shù)；
25、n表示多項式的階數(shù)；
26、apj和bpj為系數(shù)。
27、作為優(yōu)選，對所述待校正遙感影像進行大氣校正的方法包括步驟：
28、a1，構(gòu)建不同大氣條件、觀測條件、環(huán)境條件下，表征地表反射率與大氣層頂表觀反射率間關(guān)系的大氣校正系數(shù)查找表；
29、a2，在所述大氣校正系數(shù)查找表中查表得到研究區(qū)的大氣條件、觀測條件、環(huán)境條件分別對應(yīng)的大氣校正系數(shù)qa、qb、qc；
30、a3，根據(jù)查表得到的大氣校正系數(shù)qa、qb、qc，對針對所述研究區(qū)拍攝的所述待校正遙感影像的地表反射率進行校正。
31、作為優(yōu)選，步驟a3中，通過如下公式(4)-(5)校正所述待校正遙感影像的地表反射率：
32、
33、其中：
34、p＝qal-qb????(5)
35、公式(4)-(5)中，p為中間變量；
36、l為定標后的輻射亮度值。
37、作為優(yōu)選，步驟s1中，融合所述第一遙感影像和所述第二遙感影像的方法包括步驟：
38、b1，計算移動窗口中的中心像元的反射率，計算方法通過如下公式(6)表達：
39、
40、公式(6)中，表示所述移動窗口中的中心像元的landsat的反射率；
41、c(xi,yi,tn,b)表示第i個相似像元的modis的反射率；
42、wi表示所述第一遙感影像和所述第二遙感影像中的第i個相似像元的權(quán)重；
43、vi表示第i個相似像元的轉(zhuǎn)換系數(shù)；
44、n表示地物類型的種類數(shù)；
45、表示時間為tm的移動窗口中的中心像元的landsat的反射率；
46、(xi,yi)表示第i個相似像元的位置；
47、tn、tm分別表示同一區(qū)域不同時間；
48、b表示影像的波段；
49、表示中心像元位置；
50、b2，以所述移動窗口在所述第一遙感影像和所述第二遙感影像中搜尋相似像元，然后計算相似像元間的空間權(quán)重和時間權(quán)重，其中相似像元間的空間權(quán)重的計算方法通過如下公式(8)表達：
51、di＝(1-ri)×di
52、其中：
53、式中，di為空間權(quán)重，ri為光譜相似權(quán)重，即第i個光譜相似像元與其相應(yīng)低空間分辨率像元的相關(guān)系數(shù)，取值范圍為(-1,1)；di為相似像元與中心像元的地理距離,表示中心像元位置,(xi,yi)表示第i個相似像元的位置。
54、相似像元間的時間權(quán)重的計算方法通過如下公式(7)表達：
55、
56、公式(7)中，tk表示時間tk與預測時間tp之間的modis影像的反射率的變化程度計算的時間權(quán)重；
57、c(xi,yi,tk,b)表示第i個相似像元在tk時間的modis的反射率；
58、c(xi,yi,tp,b)表示第i個相似像元在tp時間的modis的反射率；
59、tk表示第k個時刻，tp表示第p個時刻；
60、b3，通過如下公式(9)得到t[時刻的所述融合影像：
61、
62、公式(9)中，表示t[時刻融合影像的中心像元值；
63、表示tp時刻通過式(6)計算得到的融合影像的中心像元值；
64、表示t[時刻通過式(6)計算得到的融合影像的中心像元值。
65、作為優(yōu)選，步驟s2中，對所述融合影像中的所述混合像元進行分解的方法包括步驟：
66、c1，提取所述融合影像中的純凈地類端元，提取方法為：計算所述融合影像中的每一地類像元的光譜指數(shù)，并將光譜指數(shù)大于等于或小于等本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種考慮亞像元信息的濕地景觀格局監(jiān)測方法，其特征在于，包括步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮亞像元信息的濕地景觀格局監(jiān)測方法，其特征在于，所述第一遙感影像為Landsat遙感影像，所述第二遙感影像為MODIS遙感影像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮亞像元信息的濕地景觀格局監(jiān)測方法，其特征在于，步驟S1中，對所述第一遙感影像和/或所述第二遙感影像的數(shù)據(jù)預處理方法包括輻射校正、幾何校正、大氣校正、重投影、重采樣中的任意一種或多種；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的考慮亞像元信息的濕地景觀格局監(jiān)測方法，其特征在于，對所述待校正遙感影像進行幾何校正的方法通過如下公式(2)-(3)表達：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的考慮亞像元信息的濕地景觀格局監(jiān)測方法，其特征在于，對所述待校正遙感影像進行大氣校正的方法包括步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的考慮亞像元信息的濕地景觀格局監(jiān)測方法，其特征在于，步驟A3中，通過如下公式(4)-(5)校正所述待校正遙感影像的地表反射率：
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項所述的考慮亞像元信息的濕地景觀格局
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項所述的考慮亞像元信息的濕地景觀格局監(jiān)測方法，其特征在于，步驟S2中，對所述融合影像中的所述混合像元進行分解的方法包括步驟：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮亞像元信息的濕地景觀格局監(jiān)測方法，其特征在于，步驟S3中，所述景觀格局指數(shù)包括所述融合影像上的斑塊面積、景觀面積比例、斑塊數(shù)中的任意一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮亞像元信息的濕地景觀格局監(jiān)測方法，其特征在于，步驟S3中，所述景觀格局空間動態(tài)度通過如下公式(12)-(13)計算：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種考慮亞像元信息的濕地景觀格局監(jiān)測方法，其特征在于，包括步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮亞像元信息的濕地景觀格局監(jiān)測方法，其特征在于，所述第一遙感影像為landsat遙感影像，所述第二遙感影像為modis遙感影像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮亞像元信息的濕地景觀格局監(jiān)測方法，其特征在于，步驟s1中，對所述第一遙感影像和/或所述第二遙感影像的數(shù)據(jù)預處理方法包括輻射校正、幾何校正、大氣校正、重投影、重采樣中的任意一種或多種；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的考慮亞像元信息的濕地景觀格局監(jiān)測方法，其特征在于，對所述待校正遙感影像進行幾何校正的方法通過如下公式(2)-(3)表達：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的考慮亞像元信息的濕地景觀格局監(jiān)測方法，其特征在于，對所述待校正遙感影像進行大氣校正的方法包括步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的考慮亞...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：葉昕，賀秋華，楊彬，段艷紅，余姝辰，李劍，鄒娟，田茂軍，
申請(專利權(quán))人：中國農(nóng)業(yè)大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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