湛江近海水产养殖区高分辨率遥感提取及分类研究
发布时间：2021-10-12 03:21
随着卫星遥感技术的迅速发展,遥感技术具有的观测范围大、重访周期短、获取地物信息丰富等优点越发凸显,被广泛运用于农业、渔业生产活动之中,并逐步替代了人工巡检式的传统农业、渔业资源调查形式,成为农业、渔业资源调查监控的重要技术手段。湛江位于雷州半岛东部,渔业资源丰富,渔业捕捞和养殖历史悠久,是广东省的主要水产养殖区之一。目前我国水产养殖区遥感监测技术主要运用于福建、江苏、山东等地区,可大幅提高该区域的经济效益和社会效益,但针对湛江养殖区的遥感监测研究还鲜有报道,开展基于遥感技术的湛江近海养殖区监测研究,对于提高遥感技术在广东水产养殖领域的应用水平,具有重要现实意义。本文以广东省湛江市近海筏式养殖区和养殖池区域为研究对象,以国产高分辨率的GF-1 PMS影像和ZY-3 01A影像为数据源,提出了一种基于地物多种特征,并将阈值法与面向对象分析法相结合的提取方法—多特征分析法。多特征分析法的基本思路为利用多个特征指数方法构建特征指数,区分养殖区和海水等地物,结合巴氏距离法选取地物敏感波段构成波段特征集。然后运用改进后的约束能量最小化算法对养殖区目标地物进行增强,削弱背景光谱信息,对遥感图像进行增...
【文章来源】：广东海洋大学广东省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
广东海洋大学硕士学位论文92研究区域及数据处理方法2.1研究区域介绍湛江位于中国第三大半岛-雷州半岛，处于中国大陆最南端[37]。湛江湾及其邻近海域是湛江重要的水产养殖基地，湛江湾北部狭长，南部宽阔，南北距离约15km，东西约24km，整体海域面积约为270km2，自然岸线长达247km[38-39]。湛江湾的潮汐属于不规则半日潮，平均高潮位3.2m，低潮位1.3m[40-41]。因湛江湾及其邻近海域的浅海筏架养殖主要以养殖贝类和鱼类为主，并且筏架漂浮于海面之上，仅凭几根木材插进海底中进行固定。为减轻潮流对筏架的冲击，筏架多放置于海湾西部的浅水地区。而另一方面为了能便于交换养殖池中水体，高氧池养殖一般多沿着海岸线分布。湛江位于北回归线以南的低纬地区，一年受到太阳直射两处，处于热带与亚热带气候的交界处，终年受海洋气候调节，海水温暖，适合鱼虾和贝类生长。湛江年平均降雨量为1417～1802毫米，夏秋之间台风较为频繁，对水产养殖业造成一定的影响。图2-1研究区域示意图Fig.2-1Schematicdiagramofstudyarea本文的研究对象主要有两类，分别为筏架和养殖池。筏式养殖区为水面养殖方式，以筏架为主，分为养殖生蚝的竹筏和圈养鱼类的网箱。竹筏主要由竹子、木头等组成的悬浮养殖网箱，常在竹筏上向下悬吊养殖生蚝等贝类。在养殖过程中，竹子之间排列紧密，生蚝吸附于绳上浸没于水中，仅剩竹筏漂浮于水面，其反射特性与水体差异明显，在遥感影像上呈现为亮白色的长方形物体。而网箱通
湛江近海水产养殖区高分辨率遥感提取及分类研究10常由木板、塑料桶等组成，内部存在着一个个小型鱼池，在遥感影像上表现为与水体颜色相近的长方形网格。养殖池区域主要为陆地养殖方式，由池塘构成，主要以养殖鱼类和虾类为主。养殖池大多为方块状，星罗棋布，主要分布在海边，养殖池之间由垄地隔开。养殖池水体主要由约三分之二的海水和三分之一的淡水相兑而成，其光谱特征和海水相似。但因养殖池的水体环境受人为活动影响大，为保障鱼类生长，常投放过多的饲料，造成部分养殖池的浮游植物生长旺盛，水体反射率光谱曲线常呈现出较为明显的高叶绿素a和高悬浮泥沙特征。图2-2养殖区遥感影像地物和实际地物示意图Fig.2-2Mapofremotesensingimagefeaturesandactualfeaturesinaquaculturearea此外，因不同卫星传感器之间的参数、硬件和获取信息方式的不同，同一区域的相同地物在不同类型的遥感影像之中也有所差异。ZY-301A影像中的筏架与背景地物之间的光谱差异比GF-1PMS遥感影像中的更为明显，而GF-1PMS遥感影像中的养殖池与背景地物之间的光谱差异则比ZY-301A影像中的更为突出。因此，为了能更好地探讨本文多特征分析方法对处理“同物异谱”及“同谱异物”的能力，本文以ZY-301A影像中的养殖池区域和GF-1PMS影像中的筏式养殖区作为研究目标区域。
本文编号：3431785
【文章来源】：广东海洋大学广东省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
广东海洋大学硕士学位论文92研究区域及数据处理方法2.1研究区域介绍湛江位于中国第三大半岛-雷州半岛，处于中国大陆最南端[37]。湛江湾及其邻近海域是湛江重要的水产养殖基地，湛江湾北部狭长，南部宽阔，南北距离约15km，东西约24km，整体海域面积约为270km2，自然岸线长达247km[38-39]。湛江湾的潮汐属于不规则半日潮，平均高潮位3.2m，低潮位1.3m[40-41]。因湛江湾及其邻近海域的浅海筏架养殖主要以养殖贝类和鱼类为主，并且筏架漂浮于海面之上，仅凭几根木材插进海底中进行固定。为减轻潮流对筏架的冲击，筏架多放置于海湾西部的浅水地区。而另一方面为了能便于交换养殖池中水体，高氧池养殖一般多沿着海岸线分布。湛江位于北回归线以南的低纬地区，一年受到太阳直射两处，处于热带与亚热带气候的交界处，终年受海洋气候调节，海水温暖，适合鱼虾和贝类生长。湛江年平均降雨量为1417～1802毫米，夏秋之间台风较为频繁，对水产养殖业造成一定的影响。图2-1研究区域示意图Fig.2-1Schematicdiagramofstudyarea本文的研究对象主要有两类，分别为筏架和养殖池。筏式养殖区为水面养殖方式，以筏架为主，分为养殖生蚝的竹筏和圈养鱼类的网箱。竹筏主要由竹子、木头等组成的悬浮养殖网箱，常在竹筏上向下悬吊养殖生蚝等贝类。在养殖过程中，竹子之间排列紧密，生蚝吸附于绳上浸没于水中，仅剩竹筏漂浮于水面，其反射特性与水体差异明显，在遥感影像上呈现为亮白色的长方形物体。而网箱通
湛江近海水产养殖区高分辨率遥感提取及分类研究10常由木板、塑料桶等组成，内部存在着一个个小型鱼池，在遥感影像上表现为与水体颜色相近的长方形网格。养殖池区域主要为陆地养殖方式，由池塘构成，主要以养殖鱼类和虾类为主。养殖池大多为方块状，星罗棋布，主要分布在海边，养殖池之间由垄地隔开。养殖池水体主要由约三分之二的海水和三分之一的淡水相兑而成，其光谱特征和海水相似。但因养殖池的水体环境受人为活动影响大，为保障鱼类生长，常投放过多的饲料，造成部分养殖池的浮游植物生长旺盛，水体反射率光谱曲线常呈现出较为明显的高叶绿素a和高悬浮泥沙特征。图2-2养殖区遥感影像地物和实际地物示意图Fig.2-2Mapofremotesensingimagefeaturesandactualfeaturesinaquaculturearea此外，因不同卫星传感器之间的参数、硬件和获取信息方式的不同，同一区域的相同地物在不同类型的遥感影像之中也有所差异。ZY-301A影像中的筏架与背景地物之间的光谱差异比GF-1PMS遥感影像中的更为明显，而GF-1PMS遥感影像中的养殖池与背景地物之间的光谱差异则比ZY-301A影像中的更为突出。因此，为了能更好地探讨本文多特征分析方法对处理“同物异谱”及“同谱异物”的能力，本文以ZY-301A影像中的养殖池区域和GF-1PMS影像中的筏式养殖区作为研究目标区域。
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