水体、植被、土壤等,这些地物的光谱反射存在很大差异,水对近红外波段、 中红外波段的能量吸收最多,所以在这些波段内,能量很少被反射,但是,在可 见光波段,植被、土壤反射率却很小,但在近红外波段的反射率很高[6]。因此, 用近红外、可见光波段可以很轻易方便地解决水陆分离等问题,然后计算水域面 积,从而为微山湖的水面监测和管理提供科学的依据。
1。2 国内外研究现状
2 研究区概况及数据源
2。1 研究区概况
微山湖的别称是南四湖,由微山湖、独山湖、南阳湖、昭阳湖这四个湖共同 组成,位于我国山东省的济宁市,因地壳运动、黄河决溢及人类活动的共同作用 而形成,是一种断陷湖。微山湖的经纬度为 E117°、N34°。微山湖最窄的地方 在湖的中部,杭州-北京大运河穿湖而过,1960 年,建成二级坝,将微山湖截成 上、下两级湖。微山湖长而窄,西北东南走向,宽为 6~25km,长约 120km。微 山湖位于北方中原地带,是淮河流域泗河水系,微山湖是这四个湖中面积做大的 一个湖泊,中间还有一个微山岛。湖腰在微山湖的中部,宽度较窄,湖的周边长 约为 306 千米。最大控水面积 1266 平方千米。京杭大运河沟通了我国南北的江 河水系。微山湖的大部分地区属于暖温带季风大陆性气候,这种气候具有干湿分 明,降雨集中等的特点,一年的平均气温约为 14。0 摄氏度,年平均降水量为 779。3 毫米,但是降水从时间和空间上分布不均。约有四十七条径流量较大的河流从山 东、江苏、河南、安徽流入微山湖,在这些河流中,有十一条河流的流域面积超 过 1000 平方公里流域,有泗河、白马河、朱赵河、复兴河等这些河流,在出湖 口,有三个大型水闸,即韩庄闸、伊家河闸、蔺家坝闸。微山湖丰富的湿地资源 来源于其独特的地理位置和气候,该地区有鱼类 78 种,35 种珍稀鸟类,国家重 点保护的植物 9 种,并蕴含丰富的煤炭矿产资源,是我国重点煤炭基地之一,不 仅如此,微山湖国家湿地公园是全亚洲面积最大的草甸型湖泊湿地,因此也成为 我国重要的著名旅游风景区。
图 2-1 微山湖地理位置示意图
Fig。2-1 The geographical location diagram of Weishan Lake
2。2 数据源及软件简介
本文所用的主要研究数据是从中国科学院计算机网络信息中心国际科学数 据镜像网站(http://www。gscloud。cn)获取下载的,收集了 1995。11。12、2000。03。30、 2005。04。01、2010。04。27、2016。03。10 这五年的微山湖的水域附近地区的 Landsat 影像 5 幅。在所获取的这些影像中,前几幅影像为 Landsat5 TM(Thematic Mapper, 专题绘图仪)影像,最后 1 幅图像来自 Landsat8 OLI(Operational Land Imager , 运营性陆地成像仪),这些影像都是 30 米的空间分辨率。影像如图 2-2 所示:
遥感影像数据
Fig。2-2 remote sensing image data
Landsat 是由美国国家航空宇航局发射的陆地系列卫星,到目前为止, 成功 发射了 7 颗卫星。到今天,能正常运行的卫星有 第 5、7、8 颗。Landsat8 是在 2013 年 2 月 11 日发射的, 100 天试用期后,开始正式进行获取卫星影像。在 Landsat 卫星上搭载的传感器有 MSS、TM、ETM+、OLI 和 TIRS,本文主要利 用的是 TM、OLI 传感器的数据。TM 传感器有 7 个波段,辐射分辨率为 8 Bit;文献综述
OLI 传感器有 9 个波段,TM 与 OLI 传感器的各波段参数如表 2-1 和表 2-2 所示: