基于天宫二号三维成像微波高度计数据的水体提取试应用

发表于 讨论求助 2020-04-28 04:50:26

天宫二号三维成像微波高度计处于在轨测试阶段,中国科学院空间应用工程与技术中心积极开展了基于高度计数据的水体提取试应用工作。

微波遥感具有全天时、全天候工作能力,广泛应用于海洋监测、陆地资源调查和地形制图等。天宫二号三维成像微波高度计是在传统高度计基础上发展起来的新型主动微波遥感器,能够同时获取二维微波图像和三维高程信息

本试应用选取2017211日获取的广东省东北沿海地区部分二维微波图像(见图1),通过分析水体(海洋与陆地水体)与非水体对雷达波的后向散射能量特性差异,开展水体识别与提取试应用工作。从图1可见:海岸带走势清晰,陆地上的小型水体分布较为明显,表明天宫二号高度计数据的Ku波段能够有效区分水体与陆地;另一方面,由于水体(尤其是海洋水体)对微波信号的散射存在大量明显的斑点噪声,直接影响到水体信息的提取精度。

试应用区部分影像 

本试应用首先对原始图像做归一化处理,并在处理后的图像上进行K均值聚类。由于海水的后向散射中噪声的存在,大洋水体提取结果存在大量误分现象,因此采用滑动窗口对聚类结果进行类别归并处理,得到最终的水体提取结果(见图2)。

水体识别结果与Landsat8 OLI光学影像对比 

本试应用表明,天宫二号微波成像高度计虽然与传统光学(可见近红外反射、热红外辐射)成像原理不同,但其数据一样可适用于水体识别、海岸带提取等海洋与陆地资源调查应用,尤其在受恶劣云、雾等天气条件影响的地区可作为光学影像的有益补充用于水体等目标识别。

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