一种基于遥感技术的机场生态环境状况评价方法

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种基于遥感技术的机场生态环境状况评价方法。

背景技术

随着航空业的不断快速发展，目前我国共有运输机场241个，其中大部分机场的进场公路约为10公里，机场前广场面积约为0.2平方公里。

面对机场数量的不断增加，机场及周边地区原始生态环境受到了不同程度的影响，对机场生态环境的监测与评价尤为重要。地面实测法在机场环境监测中的精度高，但该方法所需劳动强度大、周期长、成本高，甚至有可能对监测环境造成一定破坏，同时也不利于实现连续空间和大面积监测，目前，遥感技术作为一种高效的生态环境监测手段已广泛应用于各行各业，因此，利用遥感技术对机场生态环境状况进行有效评价，将具有重大意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种基于遥感技术的机场生态环境状况评价方法，其克服了地面监测技术的不足，首先本发明对机场环境的区域监测和长期环境评价都有一定的适用性，具有良好的社会效益，易于推广和应用。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于遥感技术的机场生态环境状况评价方法，包括如下步骤；

S1、接收机场的遥感图像数据并进行预处理，获取处理后的遥感数据；

S2、选取能代表机场生态环境状况的指标构建机场遥感生态指数指标体系；

S3、计算监测区域的四个遥感特征参量：植被指数、裸土指数、湿度指数和地表温度；

S4、机场遥感生态指数指标体系中各指标的反演与验证；

S5、采用主成分分析的方法构建含机场的生态环境综合评价模型(RSEI)；

S6、基于RSEI的机场及周边区域生态环境状况评价分析。

优选地，在所述步骤S1中，所述遥感图像数据包括辐射定标和大气校正。

优选地，在所述步骤S6中，所述评价分析包括RSEI综合指数和评价结果。

与现有的技术相比，本发明优点在于：

1、本发明中RSEI值越大表示机场区域的生态环境状况越好，反之则表示生态环境状况越差。

2、本发明的方法利用遥感技术对生态环境进行监测、避免了人为介入，提高了生态环境监测的效率和监测精度。

附图说明

图1为本发明中影像预处理的流程图；

图2是本发明中一种基于遥感技术的机场生态环境状况评价方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-2，一种基于遥感技术的机场生态环境状况评价方法，包括如下步骤；

S1、接收机场的遥感图像数据并进行预处理，获取处理后的遥感数据；

S2、选取能代表机场生态环境状况的指标构建机场遥感生态指数指标体系；

S3、计算监测区域的四个遥感特征参量：植被指数、裸土指数、湿度指数和地表温度；

S4、机场遥感生态指数指标体系中各指标的反演与验证；

S5、采用主成分分析的方法构建含机场的生态环境综合评价模型(RSEI)；

S6、基于RSEI的机场及周边区域生态环境状况评价分析。

在步骤S1中，遥感图像数据包括辐射定标和大气校正。

在步骤S6中，评价分析包括RSEI综合指数和评价结果。

本发明中，选择能代表机场区域生态环境状况的指标构建机场遥感生态指数指标体系，需要注意的是，所选指标必须满足机场环境差异性特征，又要基于遥感技术分辨率的要求。遥感生态指数指标体系中各指标的反演与验证，基于多源遥感数据，建立机场环境评价反演模型，并通过GPS实测数据进行验证和优化，得到各指标的反演结果。基于主成分分析法(PCA)计算机场环境的RSEI；

基于RSEI的机场生态环境状况评价分析计算与统计各指标平均值、标准差和RSEI，整体分析评价机场区域的生态环境状况。

具体做法为：

对机场的遥感图像数据并进行预处理，通过辐射定标和大气校正获取处理后的遥感数据；计算机场环境生态遥感指标，首先是绿度指数的计算，一般用归一化植被指数(NDVI)，NDVI＝(NIR-Red)/(NIR+Red)，其中NIR表示近红外波段，Red表示红波段；计算湿度指数，以landsat数据为例，对于landsat-TM影像：

Wet-TM＝(b1*0.0315+b2*0.2021+b3*0.3012+b4*0.1594+b5*(-0.6806)+b7*(-0.6109))/10000

对于Landsat—OLI影像：

Wet-OLT＝(b1*0.1511+b2*0.1973+b3*0.3283+b4*0.3407+b5*(-0.7117)+b7*(-0.4559))/10000

计算裸土指数(SI):SI＝[(Swir+Red)-(NIR+blue)]/[(Swir+Red)-(NIR+blue)]，其中Swir表示中红外波段，blue表示蓝波段。

计算地表温度，首先估计大气对地表热辐射的影响,然后把这部分大气影响从卫星传感器所观测到的热辐射总量中减去,从而得到地表热辐射强度,再把这一热辐射强度转化为相应的地表温度。对植被指数、裸土指数、湿度指数、地表温度进行标准化处理，并进行主成分分析，构建机场生态环境综合质量评价模型，并自动生成生态环境综合评价指数图像。

本发明克服了地面监测技术的不足，首先本发明对机场环境的区域监测和长期环境评价都有一定的适用性，具有良好的社会效益，易于推广和应用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。