Ekstraksi jaring debu lokasi konstruksi berdasarkan pengenalan target hiperspektral

Pendahuluan Latar Belakang

Lokasi konstruksi, sebagai lokasi penting untuk pembangunan perkotaan, selalu menjadi sumber utama polusi debu. Dengan meningkatnya tuntutan kualitas lingkungan perkotaan dari pemerintah dalam beberapa tahun terakhir, pengendalian polusi debu dari lokasi konstruksi secara efektif telah menjadi fokus perhatian publik. Dengan latar belakang ini, jaring pengendali debu, sebagai alat pengendalian debu yang efisien dan praktis, semakin banyak digunakan di lokasi konstruksi, menjadi bagian yang tak terpisahkan dari upaya pengendalian debu. Oleh karena itu, dengan mengekstrak dan menganalisis data jaring pengendali debu secara statistik, kita dapat secara tidak langsung menilai distribusi dan perkembangan lokasi konstruksi, mengidentifikasi titik-titik rawan untuk kegiatan teknik sipil.

Metode dan Prinsip

Makalah ini menggunakan citra hiperspektral wilayah Xi'an yang diambil oleh satelit Xiguang-105 pada tanggal 6 April 2025. Karena jaring debu memiliki celah yang memungkinkan sebagian cahaya melewatinya, karakteristik reflektansinya sedikit bervariasi tergantung pada permukaan yang ditutupinya. Metode klasifikasi citra tradisional tidak efektif dan mudah dikelirukan dengan beberapa atap bangunan. Oleh karena itu, berdasarkan metode pengenalan target, kami mengekstrak spektrum piksel jaring debu sebagai endmember berdasarkan interpretasi visual dan membangun pustaka spektral. Ekstraksi jaring debu kemudian dilakukan berdasarkan pustaka spektral ini.

Tabel 1. Pengenalan Data

proses

1. Kalibrasi radiasi:Data nilai DN asli dikoreksi secara radiometrik menggunakan koefisien kalibrasi radiometrik untuk mendapatkan data radiasi tampak.

2. Koreksi atmosfer:Koreksi atmosfer dilakukan menggunakan model 6S untuk mendapatkan data reflektansi permukaan.

3. Registrasi gambar:Data yang telah diproses kemudian di-georeferensi berdasarkan peta dasar.

4. Ekstraksi endmember:Pilih beberapa piksel jala tahan debu, hitung spektrum rata-rata, dan simpan sebagai endmember.

5. Dekomposisi Piksel Hibrida:Eksperimen menunjukkan bahwa algoritma Adaptive Coherence Estimator berkinerja terbaik untuk skenario ini, menggunakan ambang batas manual untuk menyaring piksel yang dekat dengan target jaring debu.

6. Vektorisasi dan pembuatan peta panas:Piksel raster yang diekstrak dikonversi menjadi titik dan poligon, dan peta panas dihasilkan berdasarkan titik-titik tersebut menggunakan algoritma estimasi kepadatan kernel.

Tampilan Hasil

Gambar 1. Distribusi titik pengambilan sampel spektral untuk jaring tahan debu

Gambar 2. Kurva spektral pengambilan sampel jaring tahan debu

Gambar 3. Pustaka spektral yang dibuat berdasarkan spektrum rata-rata jaring tahan debu.

Gambar 1 menunjukkan titik-titik pengambilan sampel spektrum tipikal jaring pengendali debu. Semua titik pengambilan sampel pada gambar diperoleh melalui interpretasi visual dari citra temporal terbaru. Gambar 2 menunjukkan spektrum dari setiap titik pengambilan sampel; terdapat sedikit perbedaan pada daerah tepi merah dan inframerah dekat karena variasi vegetasi permukaan. Spektrum rata-rata pada Gambar 2 dihitung dan disimpan dalam format pustaka spektral untuk dekomposisi piksel campuran selanjutnya (Gambar 3).

Gambar 4. Peta panas yang menunjukkan distribusi jaring pengendali debu di lokasi konstruksi di Xi'an dan sekitarnya.(6 April 2025)