水产养殖区卫星遥感提取
2024-09-13

水产养殖(或称养殖渔业)是水产业的一种,利用天然水面或人造池塭,放养经济价值较高之鱼类、贝类、甲壳类及藻类等之种苗,施与饵料,驱除病害,使其成长迅速,进而进行人工繁殖之有计划生产之事业。我国是世界第一水产养殖大国, 也是世界唯一的养殖产量超过捕捞产量的国家, 而且目前水产养殖规模仍在继续快速增长中。
遥感具有探测范围广、获得资料速度快、周期短、时效性强、成本低、经济效益大等优点。利用遥感图像能快速提取所需水产养殖的专题信息, 可帮助养殖场选址、决定养殖品种, 开展养殖密度、养殖水体污染监测。


△ 养殖区遥感监测
水产养殖区提取主要面向对象信息提取方法,首先对提取影像进行分割,将影像按波段反射率值划分为若干个分割体,即对象,根据分割体的光谱特征进行水产养殖区信息提取。
首先初始化种子点(聚类中心):按照设定的超像素个数,即分割体数量,在图像内均匀的分配种子点;在已分配的种子点邻域内重新选择种子点,计算邻域内所有像素点的梯度值;将梯度最小的像素重新分配为种子点;在每个种子点周围的邻域内为每个像素点分配类标签;对于每个搜索到的像素点,分别计算它和该种子点的距离并迭代优化。

△影像分割体示意图
在分割区域生成以后,分别统计每个分割区域的遥感指数,如植被指数、水体指数以及每个波段的反射率值。根据水产养殖区的NDVI、NDWI和波段反射率等特征,设置相应阈值,将满足阈值条件的分割体赋值为1,不满足的赋值为0,最后对标记为1的区域进行矢量化,得到提取的养殖区范围。
基于该方法反演得到的养殖区域结果如下图所示。


△养殖区域提取成果

