基于多时相GF-2影像的平原河网区规模化生猪养殖场动态变化与周边植被面积变化关系研究
发布时间：2021-07-18 11:50
生猪养殖污染已成为我国农业面源环境污染的重要来源之一,正愈发受到社会各界的重视。为精准防治和高效监管生猪养殖污染,相关部门需快速掌握准确的养猪场空间分布信息并探明其变化与周边植被面积变化的关系。本文基于江苏省如皋市石庄镇与江安镇2015-2018连续四年六期十四景GF-2影像,结合同时期获取的六期实地数据进行规模化生猪养殖场空间分布提取及其变化分析研究,旨在建立一套准确快速提取规模化生猪养殖场空间分布的方法,探明其变化并为当地生猪养殖业的后续发展提出科学合理的建议。本研究以2018-05-09为基准期,分别以石庄镇、江安镇境内的规模化生猪养殖场为样本、验证对象。基于样本对象首先明确其提取要素为高亮养殖大棚、一般猪舍、粪污池、蓄水池、绿色植被五类地物;再利用棋盘分割（Chessboard Segmentation）引入建筑面积指数（Building Area Index,BAI）,选择合适的BAI阈值去除影像上的工厂等成片建筑物,降低其对后续猪舍提取的干扰;后对去除成片建筑物后的影像进行多尺度分割（Multiresolution Segmentation）;最终面向多尺度分割后的影像对象...
【文章来源】：南京林业大学江苏省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究区位置
11(e)2016-03-21样本对象实地空间分布(f)2015-08-02样本对象实地空间分布图2-2六期样本对象实地空间分布Fig.2-2Thefieldspatialdistributionofthesampledobjectsonsixphasesimages由图2-2可知，作为基准的2018-05-09样本对象数量最多，此时石庄镇境内共有27家养猪场可作为样本对象；2017-12-22与2017-09-14两期可作为样本对象的养猪场数量为25家；而2016-07-27可作为样本对象的养猪场数量为24家；2016-03-21可作为样本对象的养猪场数量为23家；2015-08-02可作为样本对象的养猪场数量则为18家。2.3遥感影像预处理由于获取的GF-2原始影像存在诸多干扰，如大气扰动误差、传感器误差和地形起伏而引起的像点位移等，故需通过影像预处理来降低和消除干扰。本研究GF-2影像的预处理均基于ENVI5.3平台完成，预处理流程如图2-3所示。
12图2-3GF-2影像预处理流程Fig.2-3Thepre-processingflowofGF-2imagery2.3.1辐射定标与大气校正本研究需基于GF-2的四个波段进行某些运算和分析，如植被指数等光谱指数的计算与反射率阈值的确定等，其前提是必须获取地物真实的地表反射率，故需对原始影像进行大气校正，而进行大气校正的前提是进行辐射定标。辐射定标是将遥感影像中的亮度灰度值转换成绝对辐射亮度的过程，本研究中的辐射定标则是将GF-2传感器记录的无量纲DN值转换为大气表观反射率。GF-2传感器的辐射定标公式为：Lc(λc)=Gain×DN+Offset2-1式2-1中：Lc(λc)为转换后辐射亮度；Gain为定标斜率；DN为卫星传感器记录的观测值；Offset为绝对定标系数偏移量。ENVI5.3平台中的“中国国产卫星支持工具”可自动更新GF-2绝对定标系数（也可手动添加最新的定标系数），故可直接基于ENVI5.3平台对GF-2PMS影像进行辐射定标。如需检查绝对定标系数正确与否，可至“中国资源卫星应用中心”官网(http://www.cresda.com/CN/Downloads/dbcs/index.shtml)下载，由于2015-2018年GF-2绝对定标系数中的Offset均为0，故此处只列出Gain（定标斜率）的值，2015-2018年的GF-2绝对定标斜率如表2-3所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]生猪供应依然偏紧 短期猪价高位震荡——2020年1季度我国生猪生产现状及后期走势分析[J]. 虞华,虞丽娜. 湖南饲料. 2020(02)
[2]我国猪肉供应风险及对策研究[J]. 牟笛,许静斯,冯佳昊,陈安,李雪娇. 中国科学院院刊. 2020(03)
[3]基于GF-2影像的平原河网区规模化生猪养殖场提取方法研究[J]. 陈俊松,施舫,杜薇,李文静,范佳辉,田佳榕,廖小文,郭鹏,姚世浩,李明诗,王文林. 生态与农村环境学报. 2020(11)
[4]经典人工智能算法综述[J]. 陶阳明. 软件导刊. 2020(03)
[5]基于WorldView2和GF-2的面向对象多指标综合植被变化分析[J]. 朱方嫣,沈文娟,李明诗. 北京林业大学学报. 2019(11)
[6]乡村振兴背景下秦巴山区农村居民点整理潜力与分区研究——以陕西省山阳县为例[J]. 孔敏婕,李同昇,杨华,王昭,武鹏. 西北大学学报(自然科学版). 2019(05)
[7]猪业70年：从家庭副业到现代养殖业[J]. 汪烨. 农经. 2019(10)
[8]青海省大通县畜禽养殖污染物综合利用现状及对策[J]. 张文财,刘得元. 养殖与饲料. 2019(10)
[9]畜禽规模的养殖场建设与环境保护[J]. 李明全. 四川畜牧兽医. 2019(07)
[10]基于深度学习和多次棋盘分割法的高分辨率影像河流提取[J]. 方海泉,蒋云钟,冶运涛,曹引. 北京大学学报(自然科学版). 2019(04)
博士论文
[1]柴达木盆地植被与湖泊时空格局及其对气候变化的响应[D]. 杜玉娥.兰州大学 2018
硕士论文
[1]规模化养猪场沼液深度处理工艺研究与应用[D]. 陈海红.南昌大学 2019
[2]基于高分二号遥感卫星的建筑物信息提取研究[D]. 韩东成.中国科学技术大学 2019
[3]利用高分辨率遥感影像提取城市路网信息[D]. 任建平.兰州大学 2018
[4]江西省生猪养殖温室气体排放时空特征及其影响因素研究[D]. 王智鹏.江西财经大学 2017
[5]基于WorldView-2影像的分类及建筑物提取研究[D]. 付志鹏.浙江大学 2011
[6]基于Quick Bird影像的面向对象信息提取方法比较实验研究[D]. 张存.东北大学 2009
本文编号：3289522
【文章来源】：南京林业大学江苏省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究区位置
11(e)2016-03-21样本对象实地空间分布(f)2015-08-02样本对象实地空间分布图2-2六期样本对象实地空间分布Fig.2-2Thefieldspatialdistributionofthesampledobjectsonsixphasesimages由图2-2可知，作为基准的2018-05-09样本对象数量最多，此时石庄镇境内共有27家养猪场可作为样本对象；2017-12-22与2017-09-14两期可作为样本对象的养猪场数量为25家；而2016-07-27可作为样本对象的养猪场数量为24家；2016-03-21可作为样本对象的养猪场数量为23家；2015-08-02可作为样本对象的养猪场数量则为18家。2.3遥感影像预处理由于获取的GF-2原始影像存在诸多干扰，如大气扰动误差、传感器误差和地形起伏而引起的像点位移等，故需通过影像预处理来降低和消除干扰。本研究GF-2影像的预处理均基于ENVI5.3平台完成，预处理流程如图2-3所示。
12图2-3GF-2影像预处理流程Fig.2-3Thepre-processingflowofGF-2imagery2.3.1辐射定标与大气校正本研究需基于GF-2的四个波段进行某些运算和分析，如植被指数等光谱指数的计算与反射率阈值的确定等，其前提是必须获取地物真实的地表反射率，故需对原始影像进行大气校正，而进行大气校正的前提是进行辐射定标。辐射定标是将遥感影像中的亮度灰度值转换成绝对辐射亮度的过程，本研究中的辐射定标则是将GF-2传感器记录的无量纲DN值转换为大气表观反射率。GF-2传感器的辐射定标公式为：Lc(λc)=Gain×DN+Offset2-1式2-1中：Lc(λc)为转换后辐射亮度；Gain为定标斜率；DN为卫星传感器记录的观测值；Offset为绝对定标系数偏移量。ENVI5.3平台中的“中国国产卫星支持工具”可自动更新GF-2绝对定标系数（也可手动添加最新的定标系数），故可直接基于ENVI5.3平台对GF-2PMS影像进行辐射定标。如需检查绝对定标系数正确与否，可至“中国资源卫星应用中心”官网(http://www.cresda.com/CN/Downloads/dbcs/index.shtml)下载，由于2015-2018年GF-2绝对定标系数中的Offset均为0，故此处只列出Gain（定标斜率）的值，2015-2018年的GF-2绝对定标斜率如表2-3所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]生猪供应依然偏紧 短期猪价高位震荡——2020年1季度我国生猪生产现状及后期走势分析[J]. 虞华,虞丽娜. 湖南饲料. 2020(02)
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[8]青海省大通县畜禽养殖污染物综合利用现状及对策[J]. 张文财,刘得元. 养殖与饲料. 2019(10)
[9]畜禽规模的养殖场建设与环境保护[J]. 李明全. 四川畜牧兽医. 2019(07)
[10]基于深度学习和多次棋盘分割法的高分辨率影像河流提取[J]. 方海泉,蒋云钟,冶运涛,曹引. 北京大学学报(自然科学版). 2019(04)
博士论文
[1]柴达木盆地植被与湖泊时空格局及其对气候变化的响应[D]. 杜玉娥.兰州大学 2018
硕士论文
[1]规模化养猪场沼液深度处理工艺研究与应用[D]. 陈海红.南昌大学 2019
[2]基于高分二号遥感卫星的建筑物信息提取研究[D]. 韩东成.中国科学技术大学 2019
[3]利用高分辨率遥感影像提取城市路网信息[D]. 任建平.兰州大学 2018
[4]江西省生猪养殖温室气体排放时空特征及其影响因素研究[D]. 王智鹏.江西财经大学 2017
[5]基于WorldView-2影像的分类及建筑物提取研究[D]. 付志鹏.浙江大学 2011
[6]基于Quick Bird影像的面向对象信息提取方法比较实验研究[D]. 张存.东北大学 2009
本文编号：3289522
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