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成果快讯 | 国产机载高光谱遥感系统助力长江两岸生态环境调查

中国矿业报 0评论 2021-09-18

  《中国地质调查成果快讯》近日刊发了“长江下游(宁镇扬段)航空高光谱遥感环境地质调查”子项目近年来取得的重要地质调查成果。

  该子项目归属于“长江经济带地质资源环境综合评价”项目,由中国地质调查局南京地质调查中心承担。项目组利用该中心研制的机载高光谱遥感系统,对长江两岸南京-镇江段进行遥感监测,对长江两岸植物分类、河流水质、地面建筑、农业用地、湿地地范围以及江岸稳定性进行评价,为长江两岸国土空间规划与用途管制、生态保护修复、区域发展规划提供地质基础数据。

  一是实现地物目标自动分类。支持向量机(SVM)具有小样本学习、抗噪声性能、学习效率高与推广性好的优点,能够用于解决空间信息处理分析领域的遥感影像处理。项目组使用SVM对农作物、树木、草、水生植物、道路材质、建筑、裸露地表等七大类别46种地物种类进行自动分类,平均分类精度达到80.57%,分类精度和指标符合工作要求。分类及训练样本的选取均在成熟的商业软件中自动进行,分类过程中仅有少量人工干预,对于大片、光谱纯净的地物全自动进行,实现了在GIS(地理信息系统)支持下的自动化评价和自动化监测。

  二是开展水质评价。项目组利用高光谱数据与地面实际水样测试分析数据,建立了相关性模型,对工作区内除长江以外的地表水体进行了水质反演评价,评价指标包括总磷、总氮、氨氮、化学需氧量、五日生化需氧量、溶解氧、叶绿素等。

  三是评价江岸岸基稳定性。项目组研究分析了岸线材质类型及岸前、岸后植被发育情况,岸前滩涂发育情况,对岸线稳定的辅助作用,在GIS支持下对工作区内的江岸稳定性进行了评价。评价结果表明,稳定性较差岸段主要分布在镇江市江心洲南北两岸、扬州江都区自茅家圩往北直至王家桥一带、扬中市寿字圩以北环江路附近。

  四是详细划分湿地,对植物进行细化分类。分类结果表明,湿地均存在不同程度的开发利用,开发利用的主要内容为水产养殖、苗圃、水稻。其中,涉及的农作物包括茨菇、水稻、青菜、菱角、荷叶、大豆等13类;树林包括桑树、杨树、女贞、冬青、栾树19类。

  五是实现道路破损情况监测。依据沥青路面在完好情况下反射率低,破损情况下反射率高的特性,项目组对杨镇部分道路破损情况进行了分析。结果显示,总体路况不错,交叉路口破损较重,主要由于路口刹车造成,相关数据为交通部门预算修复提供了重要依据。(修连存)

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