[發明專利]一種基于光學遙感衛星影像的珊瑚礁一體化監測方法有效
| 申請號： | 201910385363.4 | 申請日： | 2019-05-09 |
| 公開（公告）號： | CN110208193B | 公開（公告）日： | 2021-11-26 |
| 發明（設計）人： | 石磊;陸璐;曹小敏;易凱;魯航;劉閏舟;韓旭 | 申請（專利權）人： | 航天恒星科技有限公司 |
| 主分類號： | G01N21/17 | 分類號： | G01N21/17;G01N21/31;G01N21/55;G06K9/00;G06K9/62 |
| 代理公司： | 北京善任知識產權代理有限公司 11650 | 代理人： | 陳艷;王軍 |
| 地址： | 100083 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 光學 遙感 衛星 影像 珊瑚礁 一體化 監測 方法 | ||
1.一種基于光學遙感衛星影像的珊瑚礁一體化監測方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1、預先利用遙感圖像處理方法讀取遙感影像的多光譜圖像，選取至少3個不同深度同一種物質的點作為判斷點，利用光穿透水時強度隨著水深的增加而以指數的形式減小的特征，計算出紅光波段與紅外波段的衰減系數比，以得出水深校正結果；
步驟2、利用不同的波段和歸一化植被指數NDVI、歸一化水體指數NDWI建立決策樹進行分類，把海水、云和珊瑚礁區域區分開；根據決策樹分類結果，對遙感影像的多光譜圖像和水深校正結果進行掩膜，把海水和云區域掩膜掉，對珊瑚礁區域進行非監督分類獲得珊瑚礁分類圖；
步驟3、根據MODIS海表溫度數據計算珊瑚礁白化的熱點指數Hot Spot和周熱度指數DHW，并根據熱點指數Hot Spot及周熱度指數DHW的取值范圍進行分級顯示，制成珊瑚礁白化預警分級圖；
步驟4、將珊瑚礁分類圖結合海水和云區域的遙感影像的多光譜圖像，去除干擾信息同時提取珊瑚礁信息，輸出珊瑚礁分布圖。
2.根據權利要求1所述基于光學遙感衛星影像的珊瑚礁一體化監測方法，其特征在于，所述步驟1計算出紅光波段與紅外波段的衰減系數比，具體為：
步驟1a、建立水深Xi與圖像輻亮度的線性關系：Xi＝ln(Li)；其中Li為數據的第i波段的圖像輻亮度；
步驟1b、計算第i波段和第j波段的衰減系數比值
其中，σi為第i波段的方差，σj為第j波段的方差，σij為第i波段和第j波段的協方差；
步驟1c、根據第i波段和第j波段的衰減系數比值生成每對波段DII指數：
其中Li和Lj分別為第i波段和第j波段的圖像輻 亮度。
3.根據權利要求1所述基于光學遙感衛星影像的珊瑚礁一體化監測方法，其特征在于，所述步驟2對珊瑚礁區域采用K均值分類法進行非監督分類。
4.根據權利要求3所述基于光學遙感衛星影像的珊瑚礁一體化監測方法，其特征在于，所述步驟2采用K均值分類法進行非監督分類，具體為：
隨機選取K個對象作為初始的聚類中心；
計算每個對象與各個種子聚類中心之間的距離，把每個對象分配給距離它最近的聚類中心；
將聚類中心以及分配給它們的對象代表一個聚類，一旦全部對象都被分配完，每個聚類的聚類中心根據聚類中現有的對象被重新計算；這個過程不斷重復直到滿足某個終止條件，最終得到珊瑚礁分類圖。
5.根據權利要求4所述基于光學遙感衛星影像的珊瑚礁一體化監測方法，其特征在于，所述終止條件是沒有或最小數目對象被重新分配給不同的聚類，沒有或最小數目聚類中心再發生變化，誤差平方和局部最小。
6.根據權利要求1所述基于光學遙感衛星影像的珊瑚礁一體化監測方法，其特征在于，所述步驟3根據MODIS海表溫度數據計算瑚礁白化的熱點指數Hot Spot，具體為：
根據MODIS海表溫度數據中某天海表溫度數據SST以及最熱月平均溫度MMMClimatology，求得瑚礁白化的熱點指數Hot Spot，采用公式：
7.根據權利要求1所述基于光學遙感衛星影像的珊瑚礁一體化監測方法，其特征在于，所述步驟3根據MODIS海表溫度數據計算珊瑚礁白化的周熱度指數DHW具體為：
根據瑚礁白化的熱點指數Hot Spot，求得珊瑚礁白化的周熱度指數DHW，采用公式：
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