基于eCognition的鄱阳湖水域动态遥感检测研究

摘要：本文利用面向对象的影像分析技术软件eCognition分别提取了2010年和2011年的鄱阳湖水体信息，通过对比其水体变化，分析了变化原因。这为利用遥感影像进行实时监控鄱阳湖水情变化，提供了可行的方法手段，为防灾减灾提供快速准确的决策辅助依据。

关键词：eCognition 鄱阳湖 遥感 动态检测

1 前言

近年来长江中下游持续性干旱导致长江干流、支流以及三峡坝区、洞庭湖、鄱阳湖、洪湖等河流与湖泊出现水位低于死水位或者干涸的严峻形势，为及时的掌握相关变化，通过采用卫星遥感技术与自动化、工程化影像解译系统和技术，可结合水质、水位等信息，实现对鄱阳湖的生态遥感环境和水环境遥感调查和监测、统计，动态掌握旱区最新生态环境与水环境变化，及时提供资料，为防灾减灾提供快速准确的决策辅助依据。

2 数据准备及处理

本研究利用TM影像数据进行鄱阳湖水域面积的目视解译和提取计算，采用的遥感图像处理软件ERDAS，分别对各时相遥感资料对应其相应的地形图进行几何精纠正， 统一坐标体系。叠加江西省矢量图层制作得到各时相遥感数字图像。根据各波段统计特征及假彩色合成效果选择了TM432波段进行假彩色合成，并进行线性拉伸、滤波等增强处理，获得最佳目视效果遥感图像[1]。图为江西省2011年5月水体信息。区域A为鄱阳湖。

图1 江西省2011年5月水体信息

3 水域面积信息提取

3.1水域面积遙感自动解译流程

实验采用了世界领先的面向对象的影像分析技术软件eCognition，eCognition是由德国Definiens Imaging公司开发的智能化影像分析软件，是目前所有商用遥感软件中第一个基于目标信息的遥感信息提取软件，它采用决策专家系统支持的模糊分类算法，突破了传统商业遥感软件单纯基于光谱信息进行影像分类的局限性，提出了革命性的分类技术——面向对象的分类方法，大大提高了高空间分辨率数据的自动识别精度，有效地满足了科研和工程应用的需求[2]。

3.2水域提取结果

图2 A区域（2010年04月）TM影像和水体信息提取结果

图3 A区域（2011年5月）水体信息提取结果

4 水域变化对比分析

4.1水域变化对比图

图4是鄱阳湖流域2010年4月影像提取的水体与2011年5月提取的水体信息对比图：

图4 2010年与2011年水体信息对比图

4.2水域变化原因分析

通过对比2010年和2011年的水体信息，可以看出水域面积明显减少。水域面积的减少的原因很多，主要有以下几种：

（1）泥沙淤积

由于湖区比较平缓，汛期洪水从各方汇流入湖，形成纵横交错的水网，汛期水流携带大量的泥沙入户，由于受高水位淤塞的影响，排洪能力下降，大量泥沙沉积在湖区，湖底抬高。泥沙淤积使得地势增高，促进了芦苇等湿地植被的生长；芦苇等植被的发展又为泥沙淤积加快创造条件，他们互为条件又互为因果，形成恶性循环。

（2）湿地演替

所谓湿地演替是指同一地段上一种湿地类型被另一种不同的湿地类型更替。随着泥沙不断淤积。浅水湖泊的地势逐渐增高，在水位较稳定、水体较清地段逐 渐开始生长水生生物， 发育成为水生生物基底湿地，也有一些地段泥沙淤积较快，不能生长水生生物，发育成为泥沙滩地。随着泥沙继续淤积，地势进一步增高，草本植物开始侵入，水生生物基底湿地和泥沙滩地逐渐为湖草所占据，演变为湖草滩地。泥沙继续淤积加上湖草残体的堆积。地势继续增高，从而导致水域面积减少[3]。

（3）围湖造田

中国的洪湖、鄱阳湖、洞庭湖、滇池等湖泊，自60年代以来被大规模围垦造田，加剧了湖区环境生态的劣变。由于湖容减小，严重减弱湖区的调蓄抗灾功能，以致汛期渍涝灾害频繁、低湖田土壤环境恶化，围湖造田效益下降。

5 结语

遥感技术作为现代信息化技术的重要组成部分，是采集地球空间信息及其动态变化资料的主要技术手段，成为从事地球科学、资源环境等学科进行科学研究的基本方法[4]。以卫星遥感技术进行水体的动态监测不但能较好地反映其面积增减变化， 从全局上把握区域的变化，而且直观地显示了其空间分布的动态变化，反映其空间的发展规律，具有其他监测方法不可比拟的优点。通过对鄱阳湖水体面积、分布的动态监测，了解其水域面积变化演替的时空特点，为水利资源管理及决策提供科学依据。

参考文献：

[1]王海云等. 基于 ETM+遥感图像的漓江水系生态环境变化分析[J]. 湖北 农业科学，2012，3：P1112-1114.

[2]曾举，李向新，王涛. 基于Ecognition的高分辨率遥感影像水体提取研究[J].江西科学，2011，4：P263-267.

[3]陈水森，詹志明.基于GIS的都阳湖湿地遥感调查实验研究[J].热带地理，1999，19（l）：P35一38.

[4]魏磊等.浅谈遥感技术在矿产开发中的应用[J].测绘与空间地理信息，2012.5