【技术实现步骤摘要】
一种季节性小微湿地动态监测方法
[0001]本专利技术涉及湿地动态监测
，具体为一种季节性小微湿地动态监测方法。
技术介绍
[0002]湿地作为全球三大生态系统之一，是重要的自然资源，具有气候调节、涵养水源、防控灾害等生态功能，对世界人类的生存与全球性可持续发展至关重要。近年来，随着气候变化和人类活动的影响，世界范围内的湿地生态系统逐渐恶化，并迅速减少。在干旱半干旱地区，存在季节性湖泊，其中包含大量的小微湿地。与大型湿地不同，小微湿地受到的关注较少，却发挥着独特的生态功能，如提供关键物种生境，生物迁移踏脚石，支撑周围的食物链等。因此，准确及时地监测小微湿地的时空分布情况，可以掌握湿地水体面积随时间的变化趋势以及在地理空间中的分布规律，对指导湿地的生态恢复与保护具有重要的意义。
[0003]遥感数据凭借其覆盖范围广、周期短、时效性强等特点，已被广泛应用于地表水体的提取；目前，可以将提取水体的方法按照影像类型分为三类：光学影像、合成孔径雷达(SAR)影像和二者融合的方式进行提取。光学影像具有丰富的光谱信息，能够较为...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种季节性小微湿地动态监测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、获取覆盖研究区范围全年的中高分辨率光学影像地表反射率数据，以及数字高程模型数据；S2、在所有的光学影像中，对云、云阴影和冰雪进行掩膜，以排除云、雪对于后续计算水体频率的影响，未被掩膜的像元被定义为有效观测像元；S3、对于全年所有有效观测像元，使用多种水体指数、植被指数和多阈值判别法提取水体信息；S4、利用全年光学影像中像元被探测为水体的次数和有效观测次数计算水体频率，得到水体频率栅格数据；S5、将S4中计算出水体频率大于等于0.25的像元定义为最大水体范围；S6、使用数字高程模型数据计算坡度，将坡度大于10
°
的像元剔除，以去除山体阴影对水体提取的影响，确定最终的最大水体范围；S7、将S6中得到的最大水体范围的栅格数据转换为多边形矢量数据，并向外扩原水体范围近似1.5倍面积的缓冲区，使得在缓冲区范围中，水体与非水体面积相近；S8、以15天为一期，收集在一期中所有获取覆盖研究区范围，经预处理并转化为分贝形式的SAR影像数据，并计算每个像元在一期中的中值；使用S7中得到的缓冲区进行裁剪；S9、在缓冲区内，利用最大类间方差和SAR影像对湖泊的干湿状态进行判断；S10、当湖泊被判断为有水时，使用最大类间方差法对缓冲区内的SAR影像进行阈值分割，得到水体与非水体的分类结果，当湖泊判断为无水时，水体面积为0。2.根据权利要求1所述的一种季节性小微湿地动态监测方法，其特征在于：所述S9利用最大类间方差和SAR影像对湖泊的干湿状态进行判断，具体步骤如下：S9.1、水体在SAR影像中的像元值较低，而非水体的像元值较高，二者存在明显差异；当在缓冲区中有水体存在，水体和非水体的面积相近，像元值直方图呈现为双峰分布；反之，当缓冲区内不存在水体，则直方图为单峰；S9.2、缓冲区内SAR影像的像元值为[a1,a2,a3,
…
,a
m
]，以a
t
作为分割阈值，将缓冲区内影像分为A、B两部分；类间方差越大，A、B两部分的差异越大，则缓冲区内存在差异越明显的水体和非水体，被认为是有水的；反之，类间方差越小，A、B两部分差异越小，则缓冲区内地物越相近，被认为是非水体，湖泊干涸。3.根据权利要求1所述的一种季节性小微湿地动态监测方法，其特征在于：所述S10中使用最大类间方差法得到水体与非水体的分类结果，利用最大类间方差来进行干湿判断，具体公式如下：σ＝P
A
(M
A
‑
M)2+P
B
(M
B
‑
M)2式中，σ表示类间方差，P
A
、P
B
分别表示A与B部分像素在缓冲区中的占比，M
A
、M
B
分别表示A与B部分像元的平均值，M表示缓冲区内SAR影像的像元均值；a
t
在[a1,a2,a3,
…
,a
m
]中不断迭代，σ的最大值记为最大类...
【专利技术属性】
技术研发人员：柯樱海，孙培宇，朱丽娟，卓昭君，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：
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