張聰
[摘 要]為了準(zhǔn)確調(diào)查分析和連接臥龍湖濕地變化情況,本研究主要利用QUICKBIRD與SPOT5二種高分辨率遙感影像,二個(gè)時(shí)期的對(duì)比和研究,通過(guò)遙感影像數(shù)據(jù)處理,人機(jī)交換式解譯的方法,提取了臥龍湖二個(gè)時(shí)期的范圍線,分析了變化的特點(diǎn)及趨勢(shì)。結(jié)果表明:臥龍湖濕地范圍有所增加,趨勢(shì)向東部發(fā)展,主要是由于環(huán)境因素和人為因素的影響所產(chǎn)生,為臥龍湖濕地未來(lái)保護(hù)工作的提供參考依據(jù)。
[關(guān)鍵詞]臥龍湖 遙感影像 Quickbird SPOT5
中圖分類號(hào):TN919.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)01-0292-01
臥龍湖的地理位置和生態(tài)功能尤為重要,它是抵擋科爾沁沙漠南侵和防風(fēng)固沙的重要屏障;同時(shí),具有蓄洪防旱、調(diào)節(jié)氣候、降解環(huán)境污染,調(diào)節(jié)水生態(tài)循環(huán)等重要功能,這就使臥龍湖濕地的生態(tài)情況成為政府和群眾關(guān)注的焦點(diǎn)。因此,本研究利用2007年、2011年2個(gè)時(shí)段的遙感影像,以臥龍湖濕地為研究區(qū)域,提取2個(gè)時(shí)段的范圍線,并對(duì)提出的范圍線結(jié)果進(jìn)行分析[1]。
1 數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)處理
1.1 數(shù)據(jù)源的選擇
本研究采用2007年和2011年二個(gè)時(shí)期的遙感影像,2007年采用Quickbird遙感影像,分辨率為0.6*0.6米;2011年采用SOPT5遙感影像數(shù)據(jù),分辨率為2.5*2.5米。同時(shí)收集了康平縣2011年現(xiàn)狀數(shù)據(jù),進(jìn)行矢量化。
1.2 遙感影像數(shù)據(jù)處理
使用的遙感影像數(shù)據(jù)為航空影像數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)預(yù)處理上,主要是通過(guò)幾何校正、正射校正、裁剪與拼接,最后與矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)。
1)幾何校正
遙感影像校正的主要步驟[5]:1、完成模型和投影參數(shù)設(shè)置2、采集地面控制點(diǎn)3、進(jìn)行圖像重采樣(本研究選擇最鄰近像元重采樣法)
2)正射校正
由于此次研究區(qū)內(nèi)地勢(shì)起伏,所以采用多項(xiàng)式進(jìn)行影像的幾何糾正就能滿足精度的要求,利用數(shù)字高程模型進(jìn)行正射糾正。
3)裁剪與拼接
遙感影像圖與項(xiàng)目區(qū)的范圍可能不吻合,所以根據(jù)項(xiàng)目區(qū)對(duì)影像圖要進(jìn)行裁剪與拼接處理,此項(xiàng)操作在ERDAS9.2軟件中進(jìn)行處理。
2 遙感調(diào)查方法與演變分析
本研究主要采用人機(jī)交換式解譯的方法提取范圍。首先對(duì)二個(gè)時(shí)相的影像進(jìn)行閾值選擇然后二值化[2],初步得出解譯結(jié)果,然后通過(guò)各項(xiàng)材料進(jìn)行空間疊加分析,對(duì)解譯的難點(diǎn)和重點(diǎn)進(jìn)行外業(yè)調(diào)查取證,最終得出準(zhǔn)確的范圍線。通過(guò)2個(gè)范圍的面積與范圍的范圍客觀比較,得出最終結(jié)論。
2.1 范圍線的提取
首先確定合適的閾值對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理,將水面與陸地分開(kāi);然后對(duì)二值化圖像進(jìn)行邊緣增強(qiáng),最后對(duì)邊緣增強(qiáng)圖像二值化并將柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為矢量數(shù)據(jù),得到臥龍湖濕地范圍[3]。通過(guò)二值化處理成濾波增強(qiáng),臥龍湖濕地二個(gè)時(shí)相的范圍已經(jīng)初步提出,根據(jù)外業(yè)調(diào)查與內(nèi)業(yè)核對(duì),最終確定了范圍線,在ARCGIS軟件里面對(duì)柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)量化處理,同時(shí)利用軟件空間分析能力,對(duì)臥龍湖二個(gè)時(shí)相的范圍進(jìn)行疊加分析[4]。(演變示意圖)
2.2 臥龍湖演變分析
通過(guò)ARCGIS的空間處理后,將2個(gè)時(shí)期的臥龍湖濕地矢量化,最后進(jìn)行疊加分析,從分析的結(jié)果上看,2011年的范圍線比2007年的范圍線有明顯的擴(kuò)張,最主要的擴(kuò)張地區(qū)在臥龍湖濕地的東部。
經(jīng)過(guò)內(nèi)業(yè)判讀資料收集與外業(yè)調(diào)研,之所以臥龍湖濕地范圍擴(kuò)張,主要有以下二個(gè)原因[6]:
1. 自然因素的變化 2006年開(kāi)始,臥龍湖濕地所在區(qū)域進(jìn)入了豐水年,年降水量逐年增加;同時(shí),由四道號(hào)等水庫(kù)放水,經(jīng)多條河流排入臥龍湖水量也大量增加,這為臥龍湖濕地的水量恢復(fù)帶來(lái)了新的機(jī)遇。
2. 人為因素的變化 至2001年臥龍湖濕地成為省級(jí)自然保護(hù)區(qū)以后,加強(qiáng)了對(duì)濕地的保護(hù)力度,雖然2001-2003年期間臥龍湖濕地幾近干涸,但是從沒(méi)有放松對(duì)該地區(qū)的保護(hù)工作,拆除了一部分?jǐn)r水堤壩,打通了臥龍湖濕地的主要輸水通道與河流,為臥龍湖濕地恢復(fù)制造了條件。
3. 旅游規(guī)劃的因素[7] 從分析結(jié)果分析,臥龍湖濕地發(fā)展主要位于東部地區(qū),這個(gè)區(qū)域緊靠康平縣康平鎮(zhèn)中心地帶,主要是為了帶動(dòng)旅游業(yè)的發(fā)展,為了在開(kāi)發(fā)旅游業(yè)的同時(shí)保護(hù)好臥龍湖濕地,將這部分空間劃分為三個(gè)生態(tài)區(qū):旅游密集區(qū),內(nèi)湖旅游區(qū)和外湖保護(hù)區(qū)。旅游密集區(qū)主要是旅游人活動(dòng)區(qū)域,主要是康平鎮(zhèn)與臥龍湖濕地的接觸連接地帶,這部分對(duì)濕地威脅相對(duì)較小。內(nèi)湖旅游區(qū)也可以叫做緩沖區(qū),主要把經(jīng)濟(jì)旅游區(qū)與保護(hù)核心區(qū)分開(kāi),主要可以從事研究、環(huán)境教育和培訓(xùn)等活動(dòng)。內(nèi)湖保護(hù)區(qū)又叫核心保護(hù)區(qū),進(jìn)行全封閉狀態(tài),避免人為干擾與破壞,使其進(jìn)行自然恢復(fù)狀態(tài),保持良好的生態(tài)環(huán)境。
3 結(jié)論
1) 本研究運(yùn)用了高分辨率遙感影像對(duì)臥龍湖濕地二個(gè)時(shí)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理與分析,使用了人機(jī)交換方法,采用了圖像濾波增強(qiáng)提取二值化圖像的技術(shù),最終得出了臥龍湖濕地變化的分析結(jié)果,通過(guò)實(shí)際情況的調(diào)查,結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
2) 分析了臥龍湖濕地演變的原因,主要環(huán)境因素和認(rèn)為干預(yù),臥龍湖濕地生態(tài)敏感脆弱,具有可逆性,所以,要在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),加強(qiáng)保護(hù)措施,特別是防止人為因素造成而導(dǎo)致對(duì)臥龍湖濕地的傷害
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