MODIS數(shù)據(jù)解析及海面溢油分類(lèi)研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,海上溢油事故頻發(fā),造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和生態(tài)環(huán)境災(zāi)難。由于海上情況復(fù)雜,溢油區(qū)形狀變化快,消除溢油污染危害的成本和難度較大。因此利用多手段遙感技術(shù)進(jìn)行海面溢油的預(yù)警與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)具有重要意義。中分辨率成像光譜儀(Moderate-ResolutionImagingSpectroradiometer,簡(jiǎn)稱(chēng)MODIS)作為T(mén)ERRA和AQUA兩顆衛(wèi)星上的主要探測(cè)儀器,其數(shù)據(jù)較NOAA-AVHRR及陸地衛(wèi)星除了具有更高的空間

2、分辨率、過(guò)境頻率以及光譜分辨率的優(yōu)點(diǎn)之外,還具有成本低、覆蓋面廣等優(yōu)勢(shì)(美國(guó)航空航天局(NASA)對(duì)MODIS數(shù)據(jù)實(shí)行全球免費(fèi)接收的政策),這些特點(diǎn)有助于提高對(duì)地表類(lèi)型的觀測(cè)、識(shí)別和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力。目前,MODIS數(shù)據(jù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到海洋生態(tài)環(huán)境事件(如赤潮、海冰、海上溢油等)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域中,具有重要的理論研究及工程應(yīng)用價(jià)值。
　　 MODIS屬于多光譜數(shù)據(jù)(通常具有36個(gè)波段),本文依托國(guó)家863項(xiàng)目,在對(duì)MODIS數(shù)據(jù)進(jìn)行解析

3、及重疊區(qū)光譜校正的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了自適應(yīng)波段選擇方法,然后利用這一方法構(gòu)建溢油區(qū)域特征向量,并據(jù)此進(jìn)行了海面溢油區(qū)域分類(lèi)問(wèn)題研究。概括講,本文工作如下:
　　 (1)MODIS解析分析平臺(tái)搭建?；贛ODIS是層次型數(shù)據(jù)格式(HierarchicalDataFormat,簡(jiǎn)稱(chēng)HDF)存儲(chǔ)方式,利用NASA所屬的HDF-group提供的HDF庫(kù)實(shí)現(xiàn)了具有MODIS數(shù)據(jù)解析、去除重影現(xiàn)象即Bowtie效應(yīng)預(yù)處理及自適應(yīng)波段選擇與分

4、析功能的系統(tǒng)搭建。目前,這一系統(tǒng)正在國(guó)家海洋監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中心(青島)進(jìn)行試運(yùn)行。
　　 (2)研究和實(shí)現(xiàn)了MODIS數(shù)據(jù)圖像溢油區(qū)域的分類(lèi)。利用本研究搭建的系統(tǒng),通過(guò)自適應(yīng)方法選擇波段,進(jìn)而形成溢油區(qū)域的特征向量,根據(jù)這一特征向量進(jìn)行溢油區(qū)域的分類(lèi)及標(biāo)識(shí),給出可能的溢油區(qū)域分類(lèi)結(jié)果。通過(guò)對(duì)2011年渤海灣溢油及2010年墨西哥灣溢油等一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行了分類(lèi),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文的方法表現(xiàn)出很高的執(zhí)行效率和有效的溢油區(qū)域分類(lèi)能力,表現(xiàn)出較