面向对象的近岸海域典型用海方式信息提取技术研究

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随着中国海洋经济的快速发展,许多自然海域被大面积的开发利用,海域使用带来的生态环境效应正越来越多地受到科研工作者和管理者的关注。同时,海域使用的迅速扩展对国家海域管理提出了更高要求。作为一项新兴的对地观测技术,卫星遥感技术在海域使用现状及变化信息的获取方面发挥了重要作用,尤其是随着高空间、高时间和高光谱分辨率遥感影像的商业化及实用化的迅速发展,使得该技术有着广泛的应用前景。但传统的基于遥感影像像元的信息提取方法存在较多局限性,难以达到很好的分类效果。相比之下,面向对象影像分析技术,以对象为基本操作单元,能较好的反映海域使用地类斑块的多尺度和多特征的特点,更能接近人类理解现实地物的过程,因此具有较高的分类精度。  本研究基于面向对象的影像分析技术,借助eCognition商用软件,针对SPOT5遥感影像进行了五种典型用海方式(围海养殖、盐业用海、开放式养殖、填海造地、港池蓄水)的信息提取技术研究,其主要内容包括以下几点:  1、在综合分析面向对象技术方法体系的基础上,结合海域开发使用特点,提出了基于面向对象的典型用海方式信息提取技术流程,其中包含了边缘提取、海洋水体提取等有别于其它应用领域的关键步骤;  2、在图像多尺度分割的理论基础上,分析了五种用海方式的尺度特征,并采用分割评价指数法、最大面积法等给出了针对各典型用海方式的最佳分割尺度;  3、针对海域开发使用特点,通过特征分析,确定了基于光谱、形状、语义等多特征的各典型海域使用方式信息提取的详细技术流程,并基于大量试验确定各特征的最佳阈值,建立相应的分类规则集;最后,通过计算误差矩阵进行分类精度评价。结果显示,基于面向对象的信息提取技术具有较高精度,可满足海域使用遥感动态监测的业务化要求。
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