Fokus Media Visi Global
Syarikat itu telah dipaparkan di CCTV sebanyak 15 kali, dan jangkauannya melalui media Parti, media pusat dan media rasmi tempatan mencecah sejumlah 50 juta orang.
Perbandingan Kaedah Pengekstrakan Air Berdasarkan Imej Satelit Hiperspektral
Pengenalan Latar Belakang
Sumber air merupakan salah satu sumber semula jadi yang paling berharga bagi manusia. Walaupun negara saya berada di kedudukan keempat di dunia dari segi jumlah sumber air tawar, bahagian per kapitanya hanya satu perempat daripada purata dunia. Menggunakan teknologi penderiaan jauh untuk memperoleh maklumat dinamik mengenai badan air berasaskan daratan dengan tepat dan pantas merupakan cara teknikal yang cekap untuk tinjauan sumber air dan pemantauan kawasan.
Terdapat banyak kajian mengenai pengekstrakan maklumat badan air pada masa ini, dengan kebanyakan sumber data bersifat multispektral. Pelbagai kaedah wujud untuk mengekstrak badan air daripada pelbagai jenis dan kawasan, setiap satunya dengan kelebihannya sendiri; walau bagaimanapun, kajian mengenai aplikasinya dalam data satelit hiperspektral agak terhad. Oleh itu, kertas kerja ini membandingkan dan menganalisis kaedah pengekstrakan badan air yang berbeza menggunakan satelit Xi'an Optics-1 05 (juga dikenali sebagai satelit Tianxianpei).
Kaedah dan Prinsip
Kajian kes ini menggunakan imej hiperspektral Bandar Weifang yang diambil oleh satelit Xiguang-1 05 (Tianxianpei) pada 21 Mei 2025, untuk mengekstrak jasad air, dan membandingkan serta menganalisis kaedah yang berbeza berdasarkan keputusan pengekstrakan.
Jadual 1. Pengenalan Data
Dalam kes ini, pengiraan indeks menggunakan data pantulan aras L2C yang dibetulkan secara atmosfera. Prosedur operasi khusus adalah seperti berikut:
1. Prapemprosesan Data
(1) Penentukuran Radiometrik: Data nilai DN asal dipancarkan dengan menggunakan pekali penentukuran radiometrik yang disediakan oleh sinaran untuk mendapatkan data sinaran ketara. Ini boleh dilakukan menggunakan alat Penentukuran Radiometrik dalam ENVI.
(2) Pembetulan atmosfera: Pembetulan atmosfera dilakukan menggunakan alat pembetulan atmosfera berdasarkan model 6S atau MODTRAN untuk mendapatkan data pantulan permukaan, seperti alat pembetulan atmosfera FLAASH dalam ENVI.
(3) Pelicinan spektrum: Dalam ENVI, algoritma Savitzky-Golay (SG) digunakan untuk melicinkan data pantulan permukaan, yang mengurangkan hingar spektrum dan meningkatkan kebolehpercayaan pengelasan berikutnya. Anda boleh menggunakan alat sambungan Penapis Savitzky-Golay di App Store ENVI atau alat Pelicinan Spektrum THOR terbina dalam. Apabila menggunakan Penapis Savitzky-Golay, parameter ditetapkan seperti berikut:
(4) Pendaftaran imej (pilihan): Pendaftaran geografi dilakukan pada data yang diproses berdasarkan peta asas. Pendaftaran boleh dilakukan dalam ENVI, qgis atau arcgis. Imej Google disyorkan sebagai peta rujukan.
2. Pengekstrakan air
(1) Kaedah ambang batas jalur tunggal
Kaedah ambang jalur tunggal merujuk kepada pemilihan jalur tertentu dan pengekstrakan sampel air dengan menetapkan ambang yang sesuai. Ambang tersebut ditakrifkan seperti berikut:
Dalam formula, RNIR mewakili nilai pantulan inframerah dekat; δ ialah ambang. Apabila pantulan ialah ≥ δ, jasad tersebut dinilai bukan air; apabila ia
(2) Indeks Air Perbezaan Ternormal (NDWI)
Keluasan jasad air diekstrak menggunakan kaedah indeks spektrum. Secara khususnya, Indeks Perbezaan Air Ternormal (NDWI) dikira berdasarkan imej pantulan permukaan yang diproses oleh FLASH. Kemudian, berdasarkan histogram imej NDWI, ambang ditetapkan untuk melengkapkan pengekstrakan jasad air. Formula pengiraan adalah seperti berikut:
(3) Indeks Air Berbayang yang Dipertingkatkan (MSWI)
Indeks Air Teduhan Diubah Suai (MSWI) ialah model nisbah berdasarkan Indeks Air Teduhan yang meningkatkan pemisahan antara bayang-bayang dan badan air. Formula pengiraan adalah seperti berikut:
Ambang ditetapkan kepada 0; nilai lebih besar daripada 0 menunjukkan badan air, manakala yang lain dianggap sebagai latar belakang.
(4) Indeks Air Berwajaran Komprehensif (CWWI)
Indeks Berat Air Komprehensif (CWWI) menggunakan tiga panjang gelombang—biru, hijau dan inframerah dekat—dan memberikan berat yang berbeza kepada setiap jalur untuk mencipta kombinasi jalur. Kaedah ini membezakan lagi jasad air daripada jasad bukan air dengan menonjolkan perbezaan dalam pantulan dan penyerapan air. Takrifannya adalah seperti berikut:
(5) Indeks Pembinaan Bayangan (SBI)
Indeks Bangunan Berlorek (SBI) digunakan untuk mengekstrak jasad air dengan mendarabkan jalur NDWI dan inframerah dekat serta memilih ambang. Hanya menggunakan NDWI boleh menyebabkan kekeliruan antara bayang-bayang dan jasad air, mengakibatkan hingar dan bendasing yang ketara. Di kawasan kajian, nilai NDWI bagi ciri tanah biasa, dari tertinggi hingga terendah, ialah: jasad air, bangunan, bayang-bayang gunung dan tumbuh-tumbuhan, dengan kecerahan berkurangan dalam susunan itu. Jasad air dan bangunan mempunyai kecerahan yang serupa, menunjukkan pertindihan nilai yang ketara. Jasad air menunjukkan perbezaan yang ketara daripada ciri tanah lain dalam jalur inframerah dekat, dengan pantulan dari tertinggi hingga terendah ialah: tumbuh-tumbuhan, bayang-bayang gunung, bangunan dan jasad air. Oleh itu, ungkapan untuk SBI ialah:
Dalam formula, NDWI ialah Indeks Perbezaan Air Ternormalisasi; RNIR ialah pantulan inframerah dekat. Mendarabkan NDWI dengan kuasa dua jalur inframerah dekat memaksimumkan perbezaan berangka antara badan air dan ciri tanah lain, sambil memudahkan pengenalpastian nilai skala kelabu dan pengekstrakan badan air yang berkesan, terutamanya menghapuskan pertindihan antara nilai skala kelabu badan air dan bangunan.
Paparan Keputusan
Rajah 1. Imej komposit berwarna sebenar satelit Xiguang-1 05 (Tianxianpei), 20250521
Perbandingan lengkung spektrum ciri-ciri tanah yang berbeza sebelum dan selepas penapisan SG (pantulan meningkat sebanyak 10,000 kali ganda, satelit Xiguang-1 05 (Tianxianpei), 20250521)
Rajah 2. Lengkung spektrum bagi ciri-ciri tanah yang berbeza selepas penapisan SG
Pengekstrakan badan air di atas telah dilakukan pada satelit Xiguang-1 05 (Tianxianpei). Untuk meminimumkan pengaruh ambang intervensi manusia, ambang untuk semua kaedah kecuali kaedah jalur tunggal telah ditetapkan kepada 0, menghasilkan keputusan berikut:
Rajah 3. Peta taburan air yang diekstrak oleh satelit jalur tunggal, Xiguang-1 05 (Tianxianpei), 20250521
Rajah 4. Peta pengagihan air NDWI, satelit Xiguang-1 05 (Tianxianpei), 20250521
Rajah 5. Peta pengagihan air MSWI, satelit Xiguang-1 05 (Tianxianpei), 20250521
Rajah 6. Peta pengagihan air CWWI, satelit Xiguang-1 05 (Tianxianpei), 20250521
Rajah 7. Peta pengagihan air SBI, satelit Xiguang-1 05 (Tianxianpei), 20250521
Seperti yang ditunjukkan dalam keputusan taburan pengekstrakan badan air di atas dan Jadual 2, pengekstrakan ambang jalur tunggal lebih terperinci dan meliputi kawasan terbesar berbanding kaedah lain, terutamanya di bahagian selatan Sungai Quhe di Takungan Xiashan, di mana badan air agak berterusan dan pertemuan sungai ke kawasan bandar dapat dilihat dengan jelas. Walau bagaimanapun, kaedah lain menunjukkan ketakselanjaran di bahagian hilir Sungai Quhe. Tambahan pula, pengekstrakan ambang jalur tunggal berkesan dalam mengekstrak badan air kecil, tetapi ia sangat bergantung pada tetapan ambang, yang memerlukan intervensi manual. Antara empat kaedah pengekstrakan badan air yang lain, NDWI dan SBI menghasilkan keputusan yang sangat serupa, manakala kaedah MSWI dan CWWI berfungsi lebih baik pada badan air yang besar tetapi mungkin terlepas yang lebih kecil.
Jadual 2. Jadual statistik kawasan air yang diekstrak melalui kaedah yang berbeza