[发明专利]基于小卫星的沙漠与沙漠化土地监测方法

说明书

本发明属于遥感应用技术领域，公开了一种基于小卫星的沙漠和沙漠化土地监测方法，包括以下步骤：1)确定监测区域；2)采集小卫星多光谱影像和参考资料；3)小卫星多光谱影像正射纠正；4)提取小卫星多光谱影像中的沙漠和沙漠化土地信息；5)变化检测；6)沙漠和沙漠化土地监测信息产品生产。本发明针对小卫星宽覆盖、高重访的特点，建立基于小卫星的沙漠和沙漠化土地动态监测方法，实现了每年一次的全国沙漠和沙漠化土地监测工作。

技术领域

本发明属于遥感应用技术领域，涉及基于中高分辨率遥感数据高动态监测沙漠和沙漠化土地的方法。

背景技术

沙漠化是全球性重大环境和社会经济问题，它不仅威胁到沙漠化地区人们的生存，而且威胁着资源环境和社会经济的可持续发展。我国是沙漠化最严重的国家之一，分布范围广、影响范围大、破坏程度强。因此，全面、宏观、科学地掌握沙漠化土地空间分布格局及其动态变化信息，是我国防沙治沙总体规划、资源合理配置、重大生态工程管理以及生态环境建设等的前提。遥感技术由于其响应周期短、监测范围广、全天候全天时等特点，一直以来是国内外沙漠化监测的利器，但是一直以来存在以下问题：

1)遥感数据源主要来源于国外卫星数据，获取周期长，时相差异大，导致监测结果更新慢，现势性差。

2)国内沙漠化土地监测由于对沙漠化概念解释不同，指标选取各不相同，监测结果可比性差；

针对以上问题，利用北京一号小卫星具有自主控制、中高分辨率、宽覆盖、高时间分辨率等独特优势和每半年即可稳定获取覆盖全国的中分辨率遥感数据的特点，本发明建立了基于小卫星的沙漠和沙漠化土地动态监测方法，与现有的沙漠和沙漠化土地监测方法相比，其优势在于：

1)与传统的目视解译和单一的人机交互方法相比，本发明提出的建立属性分类结果与地块边界结果空间对应关系的沙漠和沙漠化土地信息提取方法，不仅仅提高了工作效率，并且保证了质量。

2)本发明针对我国沙漠和沙漠化土地的特点，形成了一套完整、可靠和高效的沙漠和沙漠化土地动态监测规范流程和方法。

3)实现了年际的大区域沙漠和沙漠化土地的动态监测，并且保证了结果的连续性和可比性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于小卫星的沙漠和沙漠化土地监测方法，通过该方法可全面、宏观、科学地掌握沙漠化土地空间分布格局及其动态变化信息。

为实现上述目的，基于小卫星的沙漠和沙漠化土地监测方法包括以下步骤：

步骤一：确定监测区域

参考实际沙漠和沙漠化土地分布区域特点，结合小卫星多光谱数据的覆盖情况，确定沙漠和沙漠化土地监测区域；

步骤二：采集小卫星多光谱影像和参考资料

采集6～9月份的、分景的小卫星多光谱影像，获取外业检查点和数字高程模型；

步骤三：小卫星多光谱影像正射纠正

采用通用推扫式模型对多光谱影像进行正射校正处理，实施步骤包括：

(4)建立影像正射校正模型

(5)正射影像采样输出

(6)正射影像输出结果平面定位精度评价；

步骤四：提取小卫星多光谱影像中的沙漠和沙漠化土地信息

(1)提取沙漠和沙漠化土地属性分类结果

采用植被覆盖度阈值法对沙漠和沙漠化土地进行分类，得到沙漠和沙漠化土地属性分类结果。

a)计算植被覆盖度