·文|廣西壯族自治區(qū)氣象減災(zāi)研究所 鐘仕全

遙感數(shù)據(jù)助力“一帶一路”重要門戶——廣西經(jīng)濟(jì)發(fā)展

·文|廣西壯族自治區(qū)氣象減災(zāi)研究所 鐘仕全

“ 高分”遙感衛(wèi)星成功發(fā)射并投入使用以來(lái)，廣西壯族自治區(qū)氣象減災(zāi)研究所利用國(guó)產(chǎn)“高分”衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)開展遙感業(yè)務(wù)科研工作，主要包括農(nóng)業(yè)、生態(tài)及災(zāi)害監(jiān)測(cè)三個(gè)方面。業(yè)務(wù)方面，利用“環(huán)境”、“高分”系列國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)開展甘蔗、水稻長(zhǎng)勢(shì)、林火、水情遙感監(jiān)測(cè)工作，并優(yōu)先考慮使用更高分辨率的高分一號(hào)（GF-1）數(shù)據(jù)。科研方面，利用GF-1衛(wèi)星數(shù)據(jù)開展了桑樹遙感種植信息識(shí)別、巖溶地區(qū)洪澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)、甘蔗種植信息識(shí)別及長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)等應(yīng)用研究。

一、農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測(cè)

1.甘蔗長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)

利用GF-1衛(wèi)星數(shù)據(jù)，以歸一化植被指數(shù)（NDVI）差值作為長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，分析甘蔗長(zhǎng)勢(shì)等級(jí)空間分布差異，見圖1。

圖1 2015年7月（左圖）和8月（右圖）來(lái)賓市興賓區(qū)甘蔗長(zhǎng)勢(shì)空間分布圖

2.甘蔗種植信息提取

利用GF-1衛(wèi)星數(shù)據(jù)，通過(guò)監(jiān)督、非監(jiān)督、多時(shí)相逐步剔除等多種方法，開展甘蔗種植信息提取工作，見圖2、圖3。

圖2 2015年廣西扶綏縣甘蔗種植面積分布圖

圖3 2015年10月廣西扶綏縣甘蔗NDVI空間分布圖

3.水稻長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)

利用環(huán)境-1（HJ-1）衛(wèi)星CCD遙感數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)幾何精校正、圖像定標(biāo)、投影等預(yù)處理，結(jié)合廣西本底遙感信息數(shù)據(jù)庫(kù)水稻信息和信息提取技術(shù)，選擇水稻主產(chǎn)區(qū)作為監(jiān)測(cè)對(duì)象，在監(jiān)測(cè)區(qū)內(nèi)分別選取1～3個(gè)水稻樣方進(jìn)行重點(diǎn)分析，對(duì)各樣方的NDVI進(jìn)行分級(jí)統(tǒng)計(jì)，見圖4。

圖4 2015年10月廣西賓陽(yáng)縣水稻監(jiān)測(cè)區(qū)NDVI等級(jí)分布圖

4.開展GF-1桑樹遙感識(shí)別研究

利用GF-1數(shù)據(jù)高分辨率、獲取周期短的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)桑樹生長(zhǎng)發(fā)育物候規(guī)律選擇其生長(zhǎng)旺盛期遙感數(shù)據(jù)，分析桑樹的光譜、紋理特征及其植被指數(shù)時(shí)間變化特征，建立了基于桑樹種植信息識(shí)別模型，利用該模型提取了2015年廣西宜州市的桑樹種植面積，見圖5。

二、生態(tài)遙感監(jiān)測(cè)

1.林火長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)

圖6和圖7是利用HJ-1衛(wèi)星數(shù)據(jù)開展精細(xì)化森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)的遙感影像。

圖7 2015年3月18日廣西凌云縣林火遙感監(jiān)測(cè)圖

2.水情監(jiān)測(cè)

圖8、圖9和圖10是利用HJ-1衛(wèi)星數(shù)據(jù)開展廣西水庫(kù)及重點(diǎn)流域水域面積變化監(jiān)測(cè)圖。

圖8 平龍水庫(kù)遙感監(jiān)測(cè)圖

圖9 龜石水庫(kù)遙感監(jiān)測(cè)圖

三、氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)

1.基于GF-1數(shù)據(jù)巖溶洼地洪澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)方法研究

2015年6月13日至15日，受高空槽和低渦切變線共同影響，廣西馬山、都安、大化縣發(fā)生了強(qiáng)降水，巖溶地區(qū)洼地洪澇災(zāi)害嚴(yán)重。利用GF-1數(shù)據(jù)高分辨率、獲取周期短的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)巖溶洼地遙感影像特征、光譜特征、多時(shí)相NDVI變化特征，建立巖溶洼地受淹識(shí)別模型，見圖11、圖12。研究結(jié)果表明，巖溶地區(qū)洼地洪澇災(zāi)害具有淹沒時(shí)間長(zhǎng)、受災(zāi)面積小、分布廣泛的特點(diǎn)，GF-1衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)可以有效監(jiān)測(cè)巖溶洼地洪澇災(zāi)害受災(zāi)情況。

圖11 GF-1多時(shí)相巖溶洼地洪澇區(qū)植被指數(shù)變化圖

圖12 2015年6月13-15日都安、大化和馬山縣巖溶洼地洪澇災(zāi)害空間分布圖

2、基于GF-1數(shù)據(jù)賓市轄區(qū)和柳江縣洪澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)

利用2015年7月14日的GF-1衛(wèi)星資料，對(duì)受強(qiáng)降雨影響的來(lái)賓市轄區(qū)和柳江縣部分區(qū)域進(jìn)行洪澇遙感監(jiān)測(cè)，并對(duì)比分析2014年同期（2014年7月23日）遙感影像，發(fā)現(xiàn)大橋河、鳳凰河和大渡河部分河段水體明顯增大，河道周邊受災(zāi)較重，見圖13、圖14、圖15和圖16。

圖13 來(lái)賓市轄區(qū)和柳江縣洪澇災(zāi)害空間分布圖

圖14 來(lái)賓市、柳江縣鳳凰河流域洪澇監(jiān)測(cè)圖（藍(lán)色箭頭所示為洪澇區(qū)）

圖15 柳江縣大渡河流域洪澇監(jiān)測(cè)圖

圖16 柳江縣大橋河流域洪澇監(jiān)測(cè)圖（藍(lán)色箭頭所示為洪澇區(qū)）