SPOT-5数据处理及其在青岛胶州湾的应用
胶州湾位于山东半岛东南部海岸，是以青岛市团岛头(36°02'36"N，120°16'49"E)与薛家岛脚子石(36°00'53"N，120017'30"E)连线为界，与黄海相通的一扇形半封闭海湾。胶州湾孕育了优良的亿吨大港，形成了环胶州湾的产业聚集带，从而带动青岛市经济、社会、文化等各项事业的发展，对其进行多方位，多角度的研究具有重要意义。
在国内沿海省市的海洋功能区划，青岛市首次大范围地采用SPOT-5 HRV遥感数据，它的多光谱数据的分辨率为10m×10m、全色数据的分辨率达到2.5m×2.5m。利用SPOI、遥感数据，结合其他辅助资料(如数字高程模型、地形图、水深以及海底沉积物资料)，可以定量研究胶州湾的各类功能特征和形成精度较高的各类图件，保证海洋功能区划科学、高效、合理的进行。本工作依托于青岛海洋功能区划项目子课题“海洋地质环境研究”，立足于法国SPOT-5遥感数据，结合GIS和RS技术，主要完成以下几个方面工作：
(1)空间数据的坐标变换是GIS实现多源数据无缝集成的基础，也是正确进行空间分析及成果显示的基础。本工作收集了大量纸质图件资料(如地形图、水深地形图等)以供研究的需要，由于图件来源不同，其投影方式和坐标基准不同。因此需要空间数据的坐标统一。工作中先将所有图件经过扫描转化成计算机中的数字图像，然后经过纠正图形变形误差，最后进行矢量化，统一到本文选取的西安80坐标系、高斯一克吕格3度带投影。
(2)遥感影像最为显著的特点是数据量大和图像细节丰富，而遥感技术是目前为止能够提供大范围的动态观测数据的唯一手段，因此遥感影像图像处理技术就理所当然的应用于全国沿海各省市的海洋功能区划中。本次工作研究了SPOT一5遥感影像的信息特征、数据特征以及遥感区域的目标特征，实现了遥感影像的几何纠正、辐射增强，并且对各种融合技术进行了探讨，使用了三种方法(PCA法、HIS转换法、四则运算法)对其进行全色波段影像(2.5m)和多光谱影像(10m)的融合，然后经定性和定量评价，得出主成分分析法在保留多光谱影像信息方面最具优势。
(3)海洋功能区划是以海域的自然属性和区位条件为基础的，所以如海岸线、河流、公路、码头、海堤等现状属性信息必须准确的在功能区划底图上体现出来。本工作利用高分辨率的SPOT—5遥感影像为主信息源，结合其他辅助资料对青岛市的河网系统、海岸线和海岛信息等进行了更新，得到青岛市陆地海岸线为710.9km，海岛岸线106.08km，总计海岸线长度是816.98km，并确认青岛市目前的海岛数量为70个，最后顺利完成了青岛市海洋功能区划的矢量化地理底图。
(4)高逼真性遥感三维显示技术是计算机图形学、数字摄影测量、地理信息系统的重要研究内容。以往的遥感图像三维可视化，只是专注于陆地区域，也就说它只考虑了零米高程以上的三维地貌的展示，而忽略了海底的三维地形地貌。本文从实用的角度出发，利用胶州湾陆地DEM、海区水深数据和沉积地貌以及SPOT-5遥感数据，实现了海陆一体的真实三维地形地貌景况。
(5)胶州湾大沽河口湿地是一重要区域，位于国际三大候鸟迁徙线路之一亚太地区沿海候鸟迁徙线路上，许多珍稀鸟类从此经过越冬和逗留，但是近年来退化严重，对中国甚至亚洲珍稀鸟类保护有明显不利影响。本次工作采用SPOT-5遥感数据，利用计算机自动识别分类技术和人机交互解译相结合的方法对胶州湾大沽河湿地区域进行研究，得到了大沽河口海岸湿地区域的2003年土地利用类型分布图，面积统计显示本区人工湿地(盐田和养殖池)占92％，天然湿地仅为8％，说明本区的湿地类型向人工湿地转化严重。
胶州湾;遥感数据处理;海洋功能区划;三维可视化;数字高程模型
中国海洋大学
硕士
海洋地质
李广雪
2006
中文
P737;TP751
61
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）