一种基于遥感数据的港口建设对海陆交错带影响分析方法

本发明涉及一种基于遥感数据的港口建设对海陆交错带分析方法，属于遥感应用。

背景技术：

1、海陆交错带包括林地、灌丛、农地、民宅、河流、溪流、自然湖泊、沼泽、临时水域、人工湖泊、草地、红树林、海岸空地、岸线，是许多生物的栖息和繁衍的地方，同时在为沿海城市提供抵御洪水、调节径流、蓄洪防旱、减少污染、调节气候、控制土壤侵蚀、促淤造陆、美化环境等方面起重要作用。

2、由于沿海港口建设，导致邻近的海陆生态交错带受到剧烈影响。目前的监测方法，往往是分散的，缺乏整体性和一体化的监测方案，而且现有监测往往缺乏足够的频率和实效性，无法捕捉到这些变化，导致无法全面了解该区域的动态变化。本文利用遥感监测手段，基于多时相卫星图片，建立港口建设对生态环境影响分析评价方法，该方法有利于协调港口建设与生态保护的关系，合理利用海洋岸线资源，缓解港口建设过程中产生的环境问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供一种监测港口建设对海陆交错带影响的方法，可用来评估港口建设对海陆交错带影响强度的变化情况，分析港口建设不同时间节点周围环境的干扰强度空间变化情况，找出港口建设这一因素对周围环境影响的时空变化规律及影响范围。

2、为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种基于遥感数据的港口建设对海陆交错带影响分析方法，所述方法，基于rs、人为干扰指数，渔网法，克里金插值法，将景观数据卫星图片数据量化，重新转化为直观的图像，用以观察海陆交错带在港口建设后的时空变化情况。具体步骤如下：

4、步骤一：采集研究区域卫星图片数据

5、遥感监测技术可以用来监测和调查景观，第一步需要采集所需要的卫星影像数据，将卫星影像数据处理，提取各地区土地利用类型情况。

6、其中，数据收集，可以从现有机构申请获取所需区域的海陆交错带卫星图片数据。

7、步骤二：对所述遥感影像数据进行预处理，得到处理后的图像

8、数据预处理，在进行后续处理之前，需要利用envi软件对卫星图像进行预处理。包括但不限于以下任意一种或多种处理：辐射定标、大气校正、影像融合、影像去云、影像镶嵌、影像裁剪、土地利用类型分类。以下对于各种处理进行说明。

9、(2.1)辐射定标：消除遥感数据中由于传感器特性、大气干扰等因素引起的不确定性，以便进行精确的数据分析和解释。通过辐射定标，可以将原始的遥感数据转换为标准化的辐射亮度值或辐射通量值。

10、(2.2)大气校正：目的是消除大气散射、吸收、反射等引起的误差。

11、(2.3)影像融合：是将来自不同传感器或不同波段的遥感影像数据融合在一起，以获得更全面、更准确的信息。其目的是提高遥感数据的空间和光谱分辨率，增强图像质量。

12、(2.4)影像去云：还有少量云的卫星图片可能对分类结果产生一定干扰，我们可以利用基于envi开发的haza模块完成去云处理。

13、(2.5)影像镶嵌、裁剪：通常一个地区难以被单幅遥感影像完全覆盖，需要通过镶嵌的方式将多张卫星图片拼合，也可以根据研究区域范围，将卫星图片裁剪，选取感兴趣区。

14、(2.6)土地利用类型分类：手动选取各土地利用类型训练集，利用监督分类的方法，获取研究区域土地利用类型情况。

15、步骤三：建立人为干扰指数评价体系

16、根据港口建设前、建设过程中、建设完成后土地利用类型转化情况设立人为干扰指数(htl)，用于表征建设港口对周边环境的影响强度。土地利用类型的变化可以提供人类活动对景观影响的重要信息。因此，对土地利用类型转换过程的分析可以反映港口建设干扰的时空变化。将扰动类型分为四类代表四种不同的扰动等级，分别为几乎无干扰、微弱干扰、中度干扰和较强干扰。人为干扰指数越高则表示，港口建设对该区域干扰强度越大化。人为干扰指数计算方法见下式。

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18、式中，fn代表不同类型景观所占面积，h代表不同景观对应的扰动等级。

19、表1扰动等级分类

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21、

22、步骤四：使用arcgis软件生成区域干扰指数时空分布图，具体步骤如下：

23、(4.1)栅格转面：将分类后图像转为栅格数据，将面要素转换为栅格数据集，更方便地对其进行空间分析和计算面积。

24、(4.2)渔网法：arcgis渔网法可以将整个卫星图片分解为大小相同，多个数量的格网。

25、(4.3)将渔网格干扰指数计算：计算渔网单元格内各景观面积，计算干扰指数。将干扰指数赋值到渔网格中心。

26、(4.4)克里金插值法：根据各渔网格中心干扰指数值，经过插值计算公式，将渔网单元干扰指数点信息，转化为干扰指数平面分布图。

27、(4.5)面转栅格：将渔网格内干扰指数值转化为可视化图像。

28、本发明的有益效果为：

29、本发明提供了一种可以量化港口建设这一因素对海陆交错带影响范围和影响程度的方法，为减少港口建设对周围环境的影响提供思路，为海陆交错带的生态保护提供科学参考。

技术特征：

1.一种基于遥感数据的港口建设对海陆交错带影响分析方法，其特征在于，所述方法，将景观数据卫星图片数据量化后，重新转化为直观的图像，用以观察海陆交错带在港口建设后的时空变化情况，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于遥感数据的港口建设对海陆交错带影响分析方法，其特征在于，具体步骤如下：

3.根据权利要求2所述的一种基于遥感数据的港口建设对海陆交错带影响分析方法，其特征在于，所述的步骤二中，预处理方式具体如下：

技术总结
本发明提供一种基于遥感数据的港口建设对海陆交错带影响分析方法，属于遥感应用技术领域。所述方法将景观数据卫星图片数据量化后，重新转化为直观的图像，用以观察海陆交错带在港口建设后的时空变化情况，包括：步骤一，获得研究区域的遥感影像数据；步骤二，对遥感影像数据进行预处理，得到处理后的图像；步骤三，建立人为干扰指数评价体系；步骤四，生成区域干扰指数时空分布图。本发明提供了一种可以量化港口建设这一因素对海陆交错带影响范围和影响程度的方法，为减少港口建设对周围环境的影响提供思路，为海陆交错带的生态保护提供科学参考。

技术研发人员：徐星璐,王文渊,高瑞
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21