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作为一种新的海洋灾害,绿潮大面积爆发时,会严重影响海洋环境,破坏海洋渔业和海洋生态系统平衡,因此,必须对其开展及时有效的监测与预警,这具有重要的现实意义。近年来,国内外众多学者越来越关注绿潮,在其生长机理、漂移速度和方向、遥感信息提取方法等方面开展了研究分析,并取得了显著的成果。 当前业务中,卫星遥感监测方式凭借大尺度、快速与动态等优点,已成为业务监测的主要手段,其数据处理与信息提取通过专业的遥感软件实现;GIS作为绿潮空间数据处理的必要手段,可以实现绿潮分布信息的提取与业务产品的制作,其功能实现同样依赖于专业的GIS软件。由于遥感监测、空间数据处理等操作需要分别通过商业的遥感与GIS软件实现,目前尚无完全针对绿潮监测业务的一体化软件,导致了整个处理过程繁琐,需要大量的人工交互操作,执行效率较低。 本文设计并实现了完全面向业务化的一体化绿潮监测软件,摆脱了对平台的依赖性,提高了效率;对绿潮遥感处理与信息提取流程进行了深入分析与实现,实现了遥感与GIS融合的系统封装与集成;根据业务应用需求,设计了绿潮空间分布信息提取算法;实现了绿潮监测产品自动制作。本文工作主要包括如下三个方面: 首先,在绿潮遥感数据处理与绿潮信息提取方面,基于业务化应用的角度,针对不同的数据源,设计并实现了遥感数据处理流程与绿潮信息提取算法。在算法的数据处理流程中,通过设置无参数、默认参数或经验参数的处理方式,实现了遥感监测与GIS处理的准自动“信息传递”,减少了交互,实现了绿潮信息提取的准自动运行。 其次,在绿潮空间分布信息提取方面,设计了绿潮分布范围轮廓线自动提取算法,基于遥感信息提取的绿潮散点数据,通过“膨胀”、“腐蚀”以及区域融合等方式,自动提取绿潮分布范围轮廓线,该算法满足了业务化应用需求。 最后,基于ENVI/IDL二次开发与ArcGIS二次开发技术,实现了多源卫星影像绿潮监测系统的开发设计,实现了绿潮覆盖信息提取功能、绿潮空间分布信息提取功能、业务化专题图制作和业务快报的制作。其中,详细分析了适用于绿潮业务化应用的RS与GIS的集成方式,实现了绿潮遥感数据处理功能和绿潮覆盖信息提取功能的集成。 本文的相关研究成果已经在业务部门试运行,初步满足了业务化应用需求。