高分系列卫星影像特征及其在太湖生态环境监测中的应用
【图文】：
?数据应用潜力分析相对较少［6］，尤其是结合GF－1/2对生态环境开展的综合监测研究鲜见报道。随着太湖地区经济的快速发展，太湖周边滩地湿地生态系统和水生态系统遭到严重破坏，湖区资源明显减少，湖体自净能力减弱，蓄洪功能衰减［7－8］。为此，笔者选择人类干扰活动相对较高的太湖流域，比较区域内GF－1/2的多光谱数据的光谱特征，评价GF系列数据在水、植被和城市建设等生态环境监测中的应用状况，分析其在监测应用中的优势及不足，以期为该系列数据在生态环境监测中的推广应用提供参考。1材料与方法图1研究区遥感影像Fig．1Ｒemotesensingimageofthestudyarea1．1研究区概况及数据源研究区位于太湖北部的梅梁湖湾和贡湖湖湾之间区域(120°11'40″～120°19'40″E，31°23'10″～31°30'50″N)，，面积约45km2。生态系统类型在太湖地区具有较好的代表性，生态景观以林地、水域和建设用地为主(图1)。获取的影像分别为2015年6月14日两景GF－1/2多光谱影像，处于植被的生长季，空间分辨率分别为8m和2m，两幅影像获取时间相近(GF－1时间是北京时间11时16分，GF－2时间是北京时间10时52分)。影像的投影统一为通用横轴墨卡托投影(UniversalTrans-verseMercatorProjection，UTM)，椭球体与高程面均为WGS－84(WorldGeodeticSystem1984)。1．2数据处理为有效地开展高分影像基本特征的对比分析，对两景影像开展了数据前处理工作，具体如下:①利用ENVI软件平台下的FLASSH模块，对两景影像进行大气校正，用于去除空气中水汽颗粒等因子的影响，增加植被区域在近红外波段上的地表反射率，使得植被的波谱曲线趋于正常。②目前获得的数据均属于相对辐射校正产品(Level1A)，因此利用GLS2005控制点库，在每期影像上均匀选
infraredbandGF－1蓝波段blueband1．000．980．92－0．78绿波段greenband0．981．000．94－0．77红波段redband0．920．941．00－0．61近红外波段nearinfraredband－0．78－0．77－0．611．00GF－2蓝波段blueband1．000．950．84－0．69绿波段greenband0．951．000．90－0．70红波段redband0．840．901．00－0．45近红外波段nearinfraredband－0．69－0．70－0．451．002．2典型地物特征分析选取研究区内的水体、林地、建设用地、农田、裸地和蓝藻水华等6个典型地物的反射光谱曲线进行对比分析。统计分析结果(图2)可知，6种类型地物在两幅影像上的光谱特征曲线变化趋势基本保持一致。图2不同土地覆盖类型的光谱曲线Fig．2Spectralcurvesofdifferentlandcoverclasses与GF－1影像相比，GF－2影像上典型地物的光谱反射率略高且地物之间光谱反射率的分离度略好。从光谱反射率上看(图2)，不同类型典型地物在蓝波段到绿波段之间的反射率变化不大;但在红波段到近红外波段区间内，水体的反射率光谱曲线明显下降，GF－1和GF－2影像的光谱值分别从1365和1526，下降到759和1182;而林地和蓝藻水华的反射率曲线略有上升，其中林地在GF－1/2影像上的反射率分别从876和1092，上升到2681和3123。2．3太湖生态监测遥感应用分析针对研究区生态环境易受到高强度人类活动的干扰，笔者利用NDVI、NDWI、PC指标初步分析GF系列卫星数据对水体、植被和城市建设3个主要遥感监测要素的敏感性，评估GF－1/2卫星开展联合监测的可靠性，发掘其在大气环境、水环境和生态环境遥感监测与评价中的优势。研究区GF－1/2影像的NDVI指数计算结果见表4和图3，两幅影像在NDVI值的分布上具有较好的一致性，影像中林地颜色较亮，与水体、建设用地和裸地等
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