基于高分辨率遙感影像城市綠地信息提取方法探究進(jìn)展

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1、基于高分辨率遙感影像城市綠地信息提取方法探究進(jìn)展摘要在總結(jié)高分辨率影像特性的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)討論城市綠地信息提取方法的研究進(jìn)展，以供參考。關(guān)鍵詞高分辨率遙感；影像；城市綠地；信息提取中圖分類號(hào)TP751文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1007-5739(2013)01-0151-01近十幾年來高分辨率遙感衛(wèi)星的成功發(fā)射，標(biāo)志著地球空間數(shù)據(jù)獲取與處理技術(shù)新紀(jì)元的來臨，它擴(kuò)大了遙感的應(yīng)用范圍，提高了地理數(shù)據(jù)的更新速度，尤其是lm空間分辨率的IK0N0S衛(wèi)星影像及0.61m的QuickBird衛(wèi)星影像降低密級(jí)可供商用，為遙感應(yīng)用與推廣起到了巨

2、大的示范作用。城市綠化水平是衡量城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和平衡狀況的主要標(biāo)準(zhǔn)。因此，收集城市的綠化信息非常重要。隨著高分辨率傳感器技術(shù)的發(fā)展，利用遙感手段將會(huì)獲得更加豐富的地表景觀信息。高分辨率遙感影像已成為城市綠地信息快速提取的主要數(shù)據(jù)源。如何充分應(yīng)用高空間分辨率遙感影像具有重要意義。1高分辨率遙感影像的特性分析1.1高空間分辨率米級(jí)亞米級(jí)分辨率帶來了清晰的圖像，目標(biāo)物的形狀依稀可見，影像中的地物尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)和鄰域關(guān)系得到更好的反映，人們感興趣的大多數(shù)地物特征可以直接探測(cè)。高空間分辨率同時(shí)使得地物類型更加多樣，紋理類型和紋

3、理區(qū)域明顯增多，紋理特征更具變異性，同一地物內(nèi)部組成要素豐富的細(xì)節(jié)信息得到表征，使地物的光譜統(tǒng)計(jì)特征不穩(wěn)定。同時(shí)，高空間分辨率也使得影像具有多尺度的特點(diǎn)，不同的尺度反映不同的信息內(nèi)容和詳細(xì)程度。1.2高時(shí)間分辨率重復(fù)軌道周期縮短至1?3d,并根據(jù)需要衛(wèi)星能在穿軌方向上以一定的角度左右側(cè)視，獲取相鄰軌道下星下點(diǎn)影像，從而使同地區(qū)成像時(shí)間間隔顯著縮短，使其動(dòng)態(tài)檢測(cè)地表環(huán)境變化和人類活動(dòng)成為可能。1.3光譜波段數(shù)減少受信噪比和傳輸瓶頸限制，高分辨率商業(yè)衛(wèi)星一般只包括1個(gè)高分辨率全色波段和4個(gè)低分辨率多光譜波段，光譜測(cè)量?jī)H限在藍(lán)

4、、綠、紅和近紅外范圍。1.4單幅影像數(shù)據(jù)量顯著增加高空間分辨率數(shù)據(jù)包含了精確的地理信息和高精度的地形信息，高空間分辨率數(shù)據(jù)所包含的數(shù)據(jù)量是相當(dāng)于相同面積中低分辨率數(shù)據(jù)的10倍以上。2城市綠地信息提取研究進(jìn)展2.1國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展近年來，我國(guó)很多的大中城市也逐漸開始檢測(cè)城市綠地信息遙感動(dòng)態(tài)。2003年，江蘇省張家港市在國(guó)家級(jí)林綠化城市的申報(bào)過程中，建成區(qū)綠地現(xiàn)狀的調(diào)查采用了真彩色航空遙感影像技術(shù)，提出了航空影像綠地專題提取的一般步驟以及具體的提取方法。2004年，大慶市在快速提取綠地信息的過程中，采用的技術(shù)為多尺度分割，該技術(shù)

5、側(cè)重于影像的高分辨率以及城市中重要的景觀綠地。相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者也做了大量的研究。車生泉等［1］用TM數(shù)據(jù)和SPOT數(shù)據(jù)對(duì)上海市環(huán)線內(nèi)城市綠地景觀進(jìn)行了分類研究。郭成軒等［2］也對(duì)廣州市的綠地狀況進(jìn)行了研究，從宏觀到微觀2個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了城市綠地的信息提取和精度分析。陳穎彪等［3］對(duì)綠地信息的提取采用了遙感和GIS相結(jié)合的技術(shù)，并以深圳市為例，對(duì)城市綠地特征的提取方法進(jìn)行了研究與分析。李寶華等［4］在對(duì)開封市的綠地信息的提取中結(jié)合遙感和GIS技術(shù)。鄧光等［5］在對(duì)南京市的城市綠地信息進(jìn)行提取的過程中，采用了亮度指數(shù)和垂直植被指數(shù)

6、進(jìn)行ETM+遙感影像城市綠地信息動(dòng)態(tài)分析。陳永富等［6］采用的信息提取技術(shù)的特點(diǎn)為面向?qū)ο?，利用該技術(shù)對(duì)退耕還林的遙感特征提取技術(shù)進(jìn)行了研究。蒲智等［7］在提取烏魯木齊市的城市綠地信息的過程中，采用的技術(shù)為面向?qū)ο蟮亩喑叨确指罴夹g(shù)。徐涵秋［8］對(duì)廈門市的植被變化進(jìn)行了遙采用基于對(duì)象的分類技術(shù)，在高分辨率遙感影像的基礎(chǔ)上，并結(jié)合烏魯木齊市的QuickBird影像，進(jìn)行了城市綠地信息的提取。楊寶龍等［10］以石家莊市為例，重點(diǎn)討論了基于QuickBird影像的城市綠地信息分級(jí)分類提取方法。吳見感動(dòng)態(tài)分析，采用的技術(shù)為遙感影像

7、融合算法。嚴(yán)海英［9］等［11］采用光譜閾值和一種改進(jìn)的基于邊緣的算法對(duì)QuickBird多光譜影像分別進(jìn)行一級(jí)、兩級(jí)分割，并選取光譜、形狀和紋理特征組成的特征空間對(duì)樹冠信息進(jìn)行了提取。2.2國(guó)外研究進(jìn)展國(guó)外在城市綠地信息提取方面進(jìn)行了較多的研究。Singh［12］早在1989年就將城市遙感的主要方法總結(jié)為以下幾類，分別為多時(shí)相復(fù)合法、植被指數(shù)法、影像差值/比值法、分類后對(duì)比法、主成分分析法和變換向量分析等。3結(jié)語(yǔ)城市可持續(xù)發(fā)展維系的重要因素是城市綠地。對(duì)高分辨率衛(wèi)星影像及其信息提取方法進(jìn)行應(yīng)用，可對(duì)城市綠地資源的動(dòng)態(tài)發(fā)

8、展趨勢(shì)進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的掌握，利于城市規(guī)劃部門進(jìn)行宏觀調(diào)控與科學(xué)決策，為城市環(huán)境質(zhì)量的改善提供有益的參考，從而提供有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和決策支持促進(jìn)生態(tài)城市的建設(shè)［12］o面向?qū)ο蟮挠跋穹治黾夹g(shù)與多尺度分割技術(shù)不僅有效地對(duì)分辨率遙感影像數(shù)據(jù)中快速提取信息（下轉(zhuǎn)第153頁(yè)）(上接第151頁(yè))等難題進(jìn)行了解決，也提供了新的思路，促