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原文传递一种基于光学遥感卫星影像的珊瑚礁一体化监测方法

专利名称：	一种基于光学遥感卫星影像的珊瑚礁一体化监测方法
摘要：	本发明一种基于光学遥感卫星影像的珊瑚礁一体化监测方法，包括：预先利用遥感图像处理方法读取遥感影像的多光谱图像，计算出红光波段与红外波段的衰减系数比，以得出水深校正结果；利用不同的波段和NDVI、NDWI建立决策树进行分类，把海水、云和珊瑚礁区域区分开；对遥感影像的多光谱图像和水深校正结果进行掩膜，把海水和云区域掩膜掉，对珊瑚礁区域进行非监督分类获得珊瑚礁分类图；根据MODIS海表温度数据计算珊瑚礁白化的热点指数Hot Spot和周热度指数DHW，并根据取值范围进行分级显示，制成珊瑚礁白化预警分级图；将珊瑚礁分类图结合海水和云区域图像，输出珊瑚礁分布图。本发明能够实现有效检测，实现自动和半自动珊瑚礁监测与白化监测信息提取。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	航天恒星科技有限公司
发明人：	石磊;陆璐;曹小敏;易凯;鲁航;刘闰舟;韩旭
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-09T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910385363.4
公开号：	CN110208193A
代理机构：	北京善任知识产权代理有限公司
代理人：	陈艳;王军
分类号：	G01N21/17(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100083 北京市海淀区知春路82号院
主权项：	1.一种基于光学遥感卫星影像的珊瑚礁一体化监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、预先利用遥感图像处理方法读取遥感影像的多光谱图像，选取至少3个不同深度同一种物质的点作为判断点，利用光穿透水时强度随着水深的增加而以指数的形式减小的特征，计算出红光波段与红外波段的衰减系数比，以得出水深校正结果；步骤2、利用不同的波段和归一化植被指数NDVI、归一化水体指数NDWI建立决策树进行分类，把海水、云和珊瑚礁区域区分开；根据决策树分类结果，对遥感影像的多光谱图像和水深校正结果进行掩膜，把海水和云区域掩膜掉，对珊瑚礁区域进行非监督分类获得珊瑚礁分类图；步骤3、根据MODIS海表温度数据计算珊瑚礁白化的热点指数Hot Spot和周热度指数DHW，并根据热点指数Hot Spot及周热度指数DHW的取值范围进行分级显示，制成珊瑚礁白化预警分级图；步骤4、将珊瑚礁分类图结合海水和云区域的遥感影像的多光谱图像，去除干扰信息同时提取珊瑚礁信息，输出珊瑚礁分布图。 2.根据权利要求1所述基于光学遥感卫星影像的珊瑚礁一体化监测方法，其特征在于，所述步骤1计算出红光波段与红外波段的衰减系数比，具体为：步骤1a、建立水深Xi与图像辐亮度的线性关系：Xi＝ln(Li)；其中Li为数据的第i波段的图像辐亮度；步骤1b、计算第i波段和第j波段的衰减系数比值其中，σi为第i波段的方差，σj为第j波段的方差，σij为第i波段和第j波段的协方差；步骤1c、根据第i波段和第j波段的衰减系数比值生成每对波段DII指数：其中Li和Lj分别为第i波段和第j波段的图像福亮度。 3.根据权利要求1所述基于光学遥感卫星影像的珊瑚礁一体化监测方法，其特征在于，所述步骤2对珊瑚礁区域采用K均值分类法进行非监督分类。 4.根据权利要求3所述基于光学遥感卫星影像的珊瑚礁一体化监测方法，其特征在于，所述步骤2采用K均值分类法进行非监督分类，具体为：随机选取K个对象作为初始的聚类中心；计算每个对象与各个种子聚类中心之间的距离，把每个对象分配给距离它最近的聚类中心；将聚类中心以及分配给它们的对象代表一个聚类，一旦全部对象都被分配完，每个聚类的聚类中心根据聚类中现有的对象被重新计算；这个过程不断重复直到满足某个终止条件，最终得到珊瑚礁分类图。 5.根据权利要求4所述基于光学遥感卫星影像的珊瑚礁一体化监测方法，其特征在于，所述终止条件是没有或最小数目对象被重新分配给不同的聚类，没有或最小数目聚类中心再发生变化，误差平方和局部最小。 6.根据权利要求1所述基于光学遥感卫星影像的珊瑚礁一体化监测方法，其特征在于，所述步骤3根据MODIS海表温度数据计算瑚礁白化的热点指数Hot Spot，具体为：根据MODIS海表温度数据中某天海表温度数据SST以及最热月平均温度MMMClimatology，求得瑚礁白化的热点指数Hot Spot，采用公式： 7.根据权利要求1所述基于光学遥感卫星影像的珊瑚礁一体化监测方法，其特征在于，所述步骤3根据MODIS海表温度数据计算珊瑚礁白化的周热度指数DHW具体为：根据瑚礁白化的热点指数Hot Spot，求得珊瑚礁白化的周热度指数DHW，采用公式：
所属类别：	发明专利