Global Vision Media Fokus
Kompaniya CCTVda jami 15 marta namoyish etildi va uning partiya ommaviy axborot vositalari, markaziy ommaviy axborot vositalari va mahalliy rasmiy ommaviy axborot vositalari orqali qamrab olinishi jami 50 million kishiga yetdi.
Giperspektral sun'iy yo'ldosh tasvirlariga asoslangan suv olish usullarini taqqoslash
Kirish tarixi
Suv resurslari insoniyat uchun eng qimmatli tabiiy resurslardan biridir. Mening mamlakatim chuchuk suv resurslari bo'yicha dunyoda to'rtinchi o'rinni egallagan bo'lsa-da, uning aholi jon boshiga to'g'ri keladigan ulushi dunyo o'rtacha ko'rsatkichining atigi to'rtdan bir qismini tashkil etadi. Quruqlikdagi suv havzalari haqida dinamik ma'lumotlarni aniq va tezkor ravishda olish uchun masofaviy zondlash texnologiyasidan foydalanish suv resurslarini o'rganish va hududlarni monitoring qilish uchun samarali texnik vositadir.
Hozirgi vaqtda suv havzalari haqida ma'lumot olish bo'yicha katta miqdordagi tadqiqotlar mavjud bo'lib, aksariyat ma'lumot manbalari ko'p spektrli hisoblanadi. Turli xil va mintaqalardagi suv havzalarini olishning turli usullari mavjud, ularning har biri o'z afzalliklariga ega; ammo, ularni giperspektral sun'iy yo'ldosh ma'lumotlarida qo'llash bo'yicha tadqiqotlar nisbatan cheklangan. Shuning uchun, ushbu maqolada Xi'an Optics-1 05 sun'iy yo'ldoshi (Tianxianpei sun'iy yo'ldoshi sifatida ham tanilgan) yordamida turli suv havzalarini olish usullari taqqoslanadi va tahlil qilinadi.
Usullar va tamoyillar
Ushbu amaliy tadqiqotda suv havzalarini ajratib olish uchun 2025-yil 21-mayda Xiguang-1 05 sun'iy yo'ldoshi (Tianxianpei) tomonidan olingan Veyfang shahrining giperspektral tasvirlari ishlatilgan va qazib olish natijalariga asoslangan turli usullar taqqoslangan va tahlil qilingan.
1-jadval. Ma'lumotlar bilan tanishish
Bu holda, indeksni hisoblash atmosferada tuzatilgan L2C darajasidagi aks ettirish ma'lumotlaridan foydalanadi. Maxsus operatsiya tartibi quyidagicha:
1. Ma'lumotlarni oldindan qayta ishlash
(1) Radiometrik kalibrlash: Asl DN qiymati ma'lumotlari ko'rinadigan nurlanish ma'lumotlarini olish uchun nurlanish tomonidan taqdim etilgan radiometrik kalibrlash koeffitsientlari yordamida nurlanadi. Buni ENVI dagi Radiometrik kalibrlash vositasi yordamida amalga oshirish mumkin.
(2) Atmosfera tuzatish: Atmosfera tuzatish ENVIdagi FLAASH atmosfera tuzatish vositasi kabi sirt aks ettirish ma'lumotlarini olish uchun 6S yoki MODTRAN modellariga asoslangan atmosfera tuzatish vositalari yordamida amalga oshiriladi.
(3) Spektral tekislash: ENVI da sirt aks ettirish ma'lumotlarini tekislash uchun Savitsky-Golay (SG) algoritmidan foydalaniladi, bu esa spektral shovqinni kamaytiradi va keyingi tasniflashning ishonchliligini oshiradi. Siz ENVI App Store do'konidagi Savitsky-Golay Filter kengaytma vositasidan yoki o'rnatilgan THOR Spektral tekislash vositasidan foydalanishingiz mumkin. Savitsky-Golay Filtridan foydalanganda parametrlar quyidagicha o'rnatiladi:
(4) Tasvirni ro'yxatdan o'tkazish (ixtiyoriy): Geografik ro'yxatdan o'tkazish asosiy xaritaga asoslangan qayta ishlangan ma'lumotlar asosida amalga oshiriladi. Ro'yxatdan o'tish ENVI, qgis yoki arcgisda amalga oshirilishi mumkin. Malumot xaritasi sifatida Google Imagery tavsiya etiladi.
2. Suvni tortib olish
(1) Bir polosali chegara o'lchash usuli
Bir polosali chegara o'lchash usuli ma'lum bir polosani tanlash va tegishli chegarani belgilash orqali suv namunalarini olishni anglatadi. Chegara quyidagicha aniqlanadi:
Formuladagi RNIR yaqin infraqizil nurlanishni aks ettirish qiymatini ifodalaydi; δ chegara qiymatidir. Qaytish qiymati ≥ δ bo'lganda, jism suvsiz deb hisoblanadi; u
(2) Normallashtirilgan farq suv indeksi (NDWI)
Suv havzasi hajmi spektral indeks usuli yordamida ajratib olindi. Xususan, Normallashtirilgan farq suv indeksi (NDWI) FLASH tomonidan qayta ishlangan sirt aks ettirish tasviri asosida hisoblab chiqildi. Keyin, NDWI tasvirining gistogrammasi asosida suv havzasini ajratib olishni yakunlash uchun chegara o'rnatildi. Hisoblash formulasi quyidagicha:
(3) Soyali suv indeksining yaxshilanishi (MSWI)
Modifikatsiyalangan soyali suv indeksi (MSWI) soyalar va suv havzalari orasidagi ajratishni yaxshilaydigan soyali suv indeksiga asoslangan nisbat modelidir. Hisoblash formulasi quyidagicha:
Chegara qiymati 0 ga o'rnatilgan; 0 dan katta qiymatlar suv havzalarini bildiradi, boshqalari esa fon hisoblanadi.
(4) Keng qamrovli og'irlikdagi suv indeksi (CWWI)
Keng qamrovli suv og'irligi indeksi (CWWI) uchta to'lqin uzunligidan — ko'k, yashil va yaqin infraqizil — foydalanadi va har bir diapazonga turli og'irliklarni berib, diapazon kombinatsiyasini yaratadi. Ushbu usul suvning aks etishi va yutilishidagi farqlarni ta'kidlash orqali suv havzalarini suv bo'lmaganlardan yanada ajratib turadi. Ta'rif quyidagicha:
(5) Soya qurilishi indeksi (SBI)
Soyali bino indeksi (SBI) suv havzalarini ajratib olish uchun NDWI va yaqin infraqizil diapazonlarni ko'paytirish va chegarani tanlash orqali ishlatiladi. Faqat NDWI dan foydalanish soyalar va suv havzalari o'rtasida chalkashlikka olib kelishi mumkin, natijada sezilarli shovqin va ifloslanishlar paydo bo'ladi. Tadqiqot hududida odatiy quruqlik xususiyatlarining NDWI qiymatlari, eng yuqoridan eng pastgacha, quyidagilar: suv havzalari, binolar, tog' soyalari va o'simliklar, yorqinligi shu tartibda kamayadi. Suv havzalari va binolar o'xshash yorqinlikka ega bo'lib, qiymatlarda sezilarli darajada bir-biriga mos keladi. Suv havzalari yaqin infraqizil diapazondagi boshqa quruqlik xususiyatlaridan sezilarli farqlarni ko'rsatadi, eng yuqoridan eng pastgacha aks ettirish: o'simliklar, tog' soyalari, binolar va suv havzalari. Shuning uchun, SBI uchun ifoda quyidagicha:
Formuladagi NDWI - bu Normallashtirilgan Farq Suv Indeksi; RNIR - bu yaqin infraqizil aks ettirish. NDWI ni yaqin infraqizil diapazon kvadratiga ko'paytirish suv havzalari va boshqa quruqlik xususiyatlari o'rtasidagi son farqini maksimal darajada oshiradi, shu bilan birga kulrang shkala qiymatlarini aniqlash va suv havzalarini samarali ajratib olishni osonlashtiradi, ayniqsa suv havzalari va binolarning kulrang shkala qiymatlari o'rtasidagi mos kelishni bartaraf etadi.
Natijalarni ko'rsatish
1-rasm. Xiguang-1 05 sun'iy yo'ldoshining (Tianxianpei) 20250521 haqiqiy rangli kompozit tasviri
SG filtrlashdan oldin va keyin turli xil yer xususiyatlarining spektral egri chiziqlarini taqqoslash (aks ettirish 10 000 martaga oshdi, Xiguang-1 05 sun'iy yo'ldoshi (Tianxianpei), 20250521)
2-rasm. SG filtrlashdan keyin turli xil yer xususiyatlarining spektral egri chiziqlari
Yuqoridagi suv havzasini qazib olish Xiguang-1 05 sun'iy yo'ldoshida (Tianxianpei) amalga oshirildi. Inson aralashuvining chegaraviy qiymatlarining ta'sirini minimallashtirish uchun bitta diapazonli usuldan tashqari barcha usullar uchun chegaraviy qiymatlar 0 ga o'rnatildi, natijada quyidagi natijalarga erishildi:
3-rasm. Xiguang-1 05 (Tianxianpei), 20250521 sun'iy yo'ldoshi tomonidan olingan suv taqsimoti xaritasi
Shakl 4. NDWI suv taqsimlash xaritasi, Xiguang-1 05 sun'iy yo'ldoshi (Tianxianpei), 20250521
Shakl 5. MSWI suv taqsimlash xaritasi, Xiguang-1 05 sun'iy yo'ldoshi (Tianxianpei), 20250521
Shakl 6. CWWI suv taqsimlash xaritasi, Xiguang-1 05 sun'iy yo'ldoshi (Tianxianpei), 20250521
Shakl 7. SBI suv taqsimlash xaritasi, Xiguang-1 05 sun'iy yo'ldoshi (Tianxianpei), 20250521
Yuqoridagi suv havzalarini qazib olish taqsimoti natijalari va 2-jadvalda ko'rsatilganidek, bitta polosali ostona qazib olish boshqa usullarga qaraganda batafsilroq va eng katta maydonni qamrab oladi, asosan Xiashan suv omboridagi Quhe daryosining janubiy qismida, bu yerda suv havzasi nisbatan uzluksiz va daryoning shahar hududiga qo'shilishi aniq ko'rinadi. Biroq, boshqa usullar Quhe daryosining quyi oqimida uzilishlarni ko'rsatadi. Bundan tashqari, bitta polosali ostona qazib olish kichik suv havzalarini qazib olishda samarali, ammo u asosan ostona sozlamalariga bog'liq bo'lib, qo'lda aralashuvni talab qiladi. Boshqa to'rtta suv havzalarini qazib olish usullari orasida NDWI va SBI juda o'xshash natijalarni beradi, MSWI va CWWI usullari esa katta suv havzalarida yaxshiroq ishlaydi, ammo kichikroqlarini o'tkazib yuborishi mumkin.
2-jadval. Turli usullar bilan olingan suv maydonining statistik jadvali