遙感數據助力“一帶一路”重要門戶——廣西經濟發展

·文|廣西壯族自治區氣象減災研究所 鐘仕全

遙感數據助力“一帶一路”重要門戶——廣西經濟發展

·文|廣西壯族自治區氣象減災研究所 鐘仕全

“ 高分”遙感衛星成功發射并投入使用以來，廣西壯族自治區氣象減災研究所利用國產“高分”衛星遙感數據開展遙感業務科研工作，主要包括農業、生態及災害監測三個方面。業務方面，利用“環境”、“高分”系列國產衛星數據開展甘蔗、水稻長勢、林火、水情遙感監測工作，并優先考慮使用更高分辨率的高分一號（GF-1）數據。科研方面，利用GF-1衛星數據開展了桑樹遙感種植信息識別、巖溶地區洪澇災害監測、甘蔗種植信息識別及長勢監測等應用研究。

一、農業遙感監測

1.甘蔗長勢監測

利用GF-1衛星數據，以歸一化植被指數（NDVI）差值作為長勢監測指標，分析甘蔗長勢等級空間分布差異，見圖1。

圖1 2015年7月（左圖）和8月（右圖）來賓市興賓區甘蔗長勢空間分布圖

2.甘蔗種植信息提取

利用GF-1衛星數據，通過監督、非監督、多時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.水稻長勢監測

利用環境-1（HJ-1）衛星CCD遙感數據，經過幾何精校正、圖像定標、投影等預處理，結合廣西本底遙感信息數據庫水稻信息和信息提取技術，選擇水稻主產區作為監測對象，在監測區內分別選取1～3個水稻樣方進行重點分析，對各樣方的NDVI進行分級統計，見圖4。

圖4 2015年10月廣西賓陽縣水稻監測區NDVI等級分布圖

4.開展GF-1桑樹遙感識別研究

利用GF-1數據高分辨率、獲取周期短的優勢，根據桑樹生長發育物候規律選擇其生長旺盛期遙感數據，分析桑樹的光譜、紋理特征及其植被指數時間變化特征，建立了基于桑樹種植信息識別模型，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、生態遙感監測

1.林火長勢監測

圖6和圖7是利用HJ-1衛星數據開展精細化森林火災監測的遙感影像。

圖7 2015年3月18日廣西凌云縣林火遙感監測圖

2.水情監測

圖8、圖9和圖10是利用HJ-1衛星數據開展廣西水庫及重點流域水域面積變化監測圖。

圖8 平龍水庫遙感監測圖

圖9 龜石水庫遙感監測圖

三、氣象災害監測

1.基于GF-1數據巖溶洼地洪澇災害監測方法研究

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、大化縣發生了強降水，巖溶地區洼地洪澇災害嚴重。利用GF-1數據高分辨率、獲取周期短的優勢，根據巖溶洼地遙感影像特征、光譜特征、多時相NDVI變化特征，建立巖溶洼地受淹識別模型，見圖11、圖12。研究結果表明，巖溶地區洼地洪澇災害具有淹沒時間長、受災面積小、分布廣泛的特點，GF-1衛星遙感數據可以有效監測巖溶洼地洪澇災害受災情況。

圖11 GF-1多時相巖溶洼地洪澇區植被指數變化圖

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

2、基于GF-1數據賓市轄區和柳江縣洪澇災害監測

利用2015年7月14日的GF-1衛星資料，對受強降雨影響的來賓市轄區和柳江縣部分區域進行洪澇遙感監測，并對比分析2014年同期（2014年7月23日）遙感影像，發現大橋河、鳳凰河和大渡河部分河段水體明顯增大，河道周邊受災較重，見圖13、圖14、圖15和圖16。

圖13 來賓市轄區和柳江縣洪澇災害空間分布圖

圖14 來賓市、柳江縣鳳凰河流域洪澇監測圖（藍色箭頭所示為洪澇區）

圖15 柳江縣大渡河流域洪澇監測圖

圖16 柳江縣大橋河流域洪澇監測圖（藍色箭頭所示為洪澇區）