利用遥感影像进行盐碱地信息解译的方法研究

时间:2022-07-22 09:46:02

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利用遥感影像进行盐碱地信息解译的方法研究

摘要:本文介绍了利用SPOT5、BJ-1遥感影像进行吉林西部地区盐碱地信息解译的工作方法及流程。重点对工作区遥感影像生产、盐碱地信息提取以及解译结果分析进行了研究。建立了一套结合RS和GIS进行盐碱地信息提取,进而进行盐碱地规划整治研究的技术路线与流程,为制定高效开发吉林西部盐碱地整治规划措施提供可靠的数据依据。

关键词:信息解译,吉林西部,盐碱地,遥感影像

The Method of Saline Land Information Interpreting Based on Remote Sensing Image

ZHANG Zhi-juan1,ZHANG Ya-ya2, HU Long-hua23, HU Feng-wei 23

(1. Baodi land consolidation center of Tianjin city,Tianjin Baoding 301800;2.Beijing CNNC Institute of Surveying and Mapping Co.Ltd.Beijing East Yanjiao 065201;3.Exporation Team of North-china Geological Prospecting Bureau, Beijing East Yanjiao 065201)

Abstract:The article describes the working methods and processes of the saline land information interpreting based on SPOT5, BJ-1 remote sensing images in Western Jilin. This study focuses on remote sensing image production, saline land information extraction and the analysis of interpreting results. Trough establishing a technology roadmap and process that combines RS and GIS to get the extraction and planning remediation study of the saline land information. This study provides reliable data basis for developing efficient development measures of the saline land planning remediation.

Key Words:Information Interpreting;Western Jilin;Saline Land;Remote Sensing Image

中图分类号:文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

1 引言

土地盐碱化是在自然、人为因素综合作用下盐碱成分在土壤中超量富集而形成的土地退化。盐碱化导致大面积土地资源的丧失,直接威胁生态、经济和社会的可持续发展。松嫩平原是世界三大苏打盐碱地集中分布区之一,其中吉林西部急需治理的盐碱地更是占到40%左右。遥感影像具有宏观、综合、实时等特点,可以更为客观、快速、有效地获取土地盐碱化信息,有利于加强对区域土地盐碱化分布及其程度的认识。

本文以遥感技术为手段,建立吉林西部盐碱地遥感影像解译标志,对吉林西部地区的盐碱地进行遥感监测研究,同时快速、全面和定量地提取盐碱地信息,并对提取的盐碱地结果进行汇总、分析,得到盐碱地的定量化分析结果,为制定高效开发吉林西部盐碱地整治规划措施提供可靠的数据依据。

2 前期准备

前期准备工作主要包括工作区遥感影像生产及建立盐碱地遥感解译标志。

2.1遥感影像数据处理

采用2.5分辨率的SPOT-5及4米分辨率的BJ-1数据作为本次信息解译的遥感数据源。遥感影像的前期生产工作主要包括:正射纠正、配准、融合、镶嵌、裁切等,具体处理技术流程见图1。

图1 遥感数据前期处理技术流程图

2.2建立盐碱地遥感解译标志

分析工作区主要用地类型的光谱特征、空间特征和时间特征,分析不同时期、不同类型盐碱地在影像上所表现的几何形状、大小、色彩、色调、阴影、反差、位置等特征信息,确定出工作区盐碱地解译标志,并将该区盐碱地分为重度盐碱地、中度盐碱地和轻度盐碱地三类,其余土地则分为水域与非盐碱地。

(1)重度盐碱地

重度盐碱地在遥感影像上通常表现为亮白色,在SPOT-5影像上颜色偏柔和,呈亮白色、淡粉色、肉粉色,在BJ-1影像上色调偏冷色,通常表现为亮白色、蓝白色。亮白色面积比例多在50%以上,中间几乎无植被覆盖;表面常见不规则斑块状和麻点状。常分布于湖、泡周围、干枯河流两侧或地势低洼处,呈环带状、带状分布。且土壤盐碱化程度随着与湖、泡水体和河流河道距离的增加呈现出逐渐减弱的趋势,颜色也逐渐由亮白色向淡粉色、肉粉色或蓝白色、灰蓝色过渡。

SPOT-5影像 BJ-1影像

图2 重度盐碱地

(2)中度盐碱地

中度盐碱地在SPOT-5影像上通常表现为白色、灰色、粉红色或暗红色,在BJ-1影像上则表现为白色、灰色。亮白色面积比例多在20%-50%;有少量植被分布;表面不均匀,常见麻点状、斑点状白色调花纹。一般沿重度盐碱地进行分布,多见于中小湖、泡周围、干枯河流两侧或地势低洼处,呈环带状、带状分布。另外,在农田或新开垦地周围也常分布有不规则的云朵状及斑片状。

SPOT-5影像 BJ-1 影像

图3 中度盐碱地

(3)轻度盐碱地

轻度盐碱地在遥感影像上色调与中度盐碱地一致,只是其亮白色面积比例在20%以下,星点状植被和农田分布其中;没有明显的轮廓,多呈不规则斑片状、带状和云朵状分布;多分布于中重度盐碱地周边或零星分布的小湖、泡周围,农田大冲沟边缘。

SPOT-5影像 BJ-1影像

图4 轻度盐碱地

3盐碱地信息提取

盐碱地信息提取的过程包括图斑发现、提取及表达等操作。

3.1盐碱地图斑发现

一般包括人工目视解译和计算机自动解译两种方法。考虑到目视解译具有灵活性好、擅长提取空间相关信息等优点,本文中盐碱地信息的提取主要采用人工目视解译的方法,根据盐碱地影像解译标志,在ArcView软件平台下进行盐碱地信息提取。使用ArcView软件的“漫游”、“局部放大”、“缩小”、“标记”等功能,目视发现、分析盐碱地及其盐碱化程度。

3.2盐碱地图斑提取

在盐碱地图斑发现以后,将其边界即范围提取出来,提取方式主要为人工提取。即通过手工勾绘确定盐碱地图斑的范围,采用人机交互方式对盐碱地信息综合分析,并准确提取变化图斑。

3.3盐碱地信息表达

所有盐碱地图斑编号以县级行政辖区为单元,按照自上而下、从左到右的方式进行统一编号,编号采用阿拉伯数字,起始值为“1”。

基于GIS软件对盐碱地图斑建立拓扑关系,生成盐碱地图斑属性表,属性表结构见表1。

表1 盐碱地图斑属性表结构

在工作区遥感影像的基础上,建立盐碱地图斑矢量数据层,基于GIS软件建立图斑的拓扑关系,生成盐碱地图斑属性表。

4 解译结果分析

根据提取的盐碱地矢量信息进行解译结果分析,主要包括:盐碱地分布和面积分析、盐碱地质量等级分析等。

4.1盐碱地分布

从盐碱地解译结果可以看出,工作区盐碱地主要分布在海拔低于200m的低平原区,以长岭弧形沙带一线为界,此线以北的低平原区盐碱地呈集中成片分布之态,而此线以南虽亦有盐碱地分布,但多呈零星状分布,且面积也较小。另外,从工作区盐碱地解译分类图可以看出,盐碱地有沿湖泡、村庄边缘呈环带状的特点。

4.2盐碱地面积

工作区内盐碱地总面积为5650km2,占工作区土地总面积的11%。各县(区)盐碱地面积、占该行政区土地总面积比例以及占工作区盐碱地总面积比例情况具体见表2。

表2工作区各县(区)盐碱地面积及其比例

4.3盐碱地质量分级

从解译结果可知,工作区盐碱地面积共计5650km2。其中,轻度盐碱地面积为170km2,仅占工作区盐碱地总面积的3%;中度盐碱地面积为1480km2,占工作区盐碱地总面积的26%;重度盐碱地最多,面积为4000km2,占到工作区盐碱地总面积的71%。

5结束语

本文以遥感技术为手段,制作覆盖研究区的DOM遥感影像数据,对吉林西部地区的盐碱地进行遥感监测,同时快速、全面和定量地提取盐碱地信息,并对提取的盐碱地结果进行汇总、分析,得到盐碱地的定量化分析结果,为下一步制定高效开发吉林西部盐碱地整治规划措施提供可靠的数据依据,进而结合吉林西部盐碱地成因提出与之相适宜的盐碱地整治规划措施,因地制宜地进行盐碱地整治改良,达到对症下药的治理目的。

本文仅对工作区盐碱地在空间上进行了研究,在时间轴上有待进一步进行对比研究,充分掌握其动态变化。针对遥感影像提取的盐碱地信息,未进行外业核实,可能存在部分伪图斑现象,此方面有待进一步补充完善研究。

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作者简介:张志娟 (1976.8),女,天津市宝坻人,天津市宝坻区土地整理中心,301800,工程师,大学本科,主要从事测绘工程技术工作。

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