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摘 要

洪泽湖高密度的围网养殖行为已经造成湖泊生态紊乱，科学规划湖泊围网养殖区，合理利用湖泊水面，对其进行遥感面积监测尤为重要。本文以Landsat8 和GF1为基础，进行数据处理后，运用基于像元和面向对象分类的方法，研究基于不同空间分辨率，影像围网养殖区提取方法，并以GF2高分辨率多光谱影像作为检验样本，分别对分类结果进行分析评价，从而选出不同分辨率遥感影像下洪泽湖围网养殖区面积的最优模型。

关键词： 围网养殖，高分辨率遥感影像，基于像元分类，面向对象分类

Abstract： Fence Hongze high density breeding behavior has caused the lake ecological disorder, enclosure culture in lakes scientific planning, rational use of lake water, it is particularly important to monitor the area of remote sensing. In this paper, Landsat8 and GF1 as the basis for data processing, respectively, based on thel extraction based on different spatial resolution images enclosure culture method of cell classification and object-oriented classification method, research to GF2 high-resolution multi-spectral data for the samples that classification results were analyzed and evaluated in order to choose different resolution remote sensing images Hongze enclosure culture area of optimal model.

Keywords： Fence culture, high-resolution remote sensing image, pixel-based classification, the object-oriented classification

目 录

1 前 言 3

1.1研究背景 3

1.2研究意义 3

1.3研究内容及路线 3

2 数据源 4

2.1 高分一号（GF1） 4

2.2 高分二号（GF2） 5

2.3 Landsat8 5

2.4 数据预处理 6

3 基于像元分类 8

3.1 非监督分类 8

3.2 监督分类 9

3.3 监督分类精度评价 10

4 面向对象分类 10

4.1 影像分割 11

4.2 合并分块 11

4.3 基于样本的图像分类 11

4.4 面向对象分类精度评价 13

5 最优模型选取 13

5.1 评价基于像元和面向对象分类的优缺点 13

5.2 评价混淆矩阵 13

结 论 15

参 考 文 献 16

1 前 言

1.1研究背景

洪泽湖作为中国七大淡水湖之一，它地处33º06′-33º40′N， 118º10′-118º52′E之间，横跨淮安和宿迁两市。

洪泽湖自然条件优越 ，是鱼虾生长繁殖的好地方。洪泽湖网围养殖始于 20 世纪末期，凭借投资小收益高的优势迅速发展起来。但由于缺乏科学的规划和相应的管理，导致不少湖泊网围面积盲目扩大，人为滥捕滥捞，资源过度利用，超出湖泊自身承载力，严重破坏了湖泊生态的平衡，因此我们应该控制网围面积，走湖泊可持续发展之路。

图1 研究区域示意图

1.2研究意义

近年来人们围网养殖行为变本加厉，这对湖泊渔业和生态造成的影响也越来越大。洪泽湖深受其害，湖体面积萎缩，湖区水草锐减，渔业生态紊乱，湖泊水质净化和气候调节等功能不断下降，污染问题日益突出。为了洪泽湖生态的保护和恢复，科学规划洪泽湖围网养殖区，合理利用湖泊面积，严格控制洪泽湖围网养殖面积的扩大迫在眉睫。

1.3研究内容及路线

本文利用高分一号（GF1）和Landsat8影像数据，经过辐射校正、大气校正、图像融合、图像拼接和裁剪一系列数据处理步骤过后，对两种分辨率的影像运用传统的基于像元分类和面向对象分类。每种方法都统一将洪泽湖分为五类：围网养殖区、耕地、敞水区、湿地植被和其他（包括村庄和港湾），对比分析养殖区和非养殖区光谱特征，研究基于不同空间分辨率影像，洪泽湖围网养殖区提取方法，并以高分二号（GF2）为样本分别对GF1和Landsat8的分类结果进行分析评价，通过这些方法的研究对比分析，选出用于提取养殖区面积较为合适的方法。技术路线图如下所示：

图1 论文流程

2 数据源

本文采用了多种分辨率的遥感数据，分别是高分一号、高分二号和Landsat8影像数据。

2.1 高分一号（GF1）

高分一号研究数据从中国资源卫星应用中心（http://www.cresda.com/）上下载。该卫星搭载了2m分辨率、全色为8m分辨率的多光谱相机两台，16m分辨率的多光谱相机四台。相机幅宽达到了800km，只要4天就可以对一个地区重复拍照。因此高分一号既具有高空间分辨率，又具有高时间分辨率，这对于提高我国高分辨率数据自给率意义重大。具体技术指标如表1所示：

表1：高分一号卫星有效载荷技术指标

参数	2m分辨率全色/8m分辨率多光谱相机		16m分辨率多光谱相机
光谱范围	全色	0.45—0.90μm
	多光谱	0.45—0.52μm	0.45—0.52μm
		0.52—0.59μm	0.52—0.59μm
		0.63—0.69μm	0.63—0.69μm
		0.77—0.89μm	0.77—0.89μm
空间分辨率	全色	2m	16m
	多光谱	8m
幅宽	60km(2台相机组合)		800km(4台相机组合)
重访周期	4天
覆盖周期	41天		4天

2.2 高分二号（GF2）

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