정보원은 생태 환경 연구의 기초이며, 그 품질은 연구 결과의 정확성과 과학성에 직접적인 영향을 미친다. 타림 강 유역의 생태 원격 감지 정보원 선택은 다음과 같은 원칙을 따른다. 1 다양한 정보원의 합리적인 조합을 통해 거시적, 중간, 미시적 모니터링에 이르는 유역 생태 환경을 실현할 수 있다. 2 선택한 정보 소스의 공간 해상도는 다양한 수준의 모니터링 척도의 정확도 요구 사항을 충족해야 하며 풍부한 생태 환경 정보를 충분히 반영할 수 있는 높은 스펙트럼 해상도를 가져야 합니다. ③ 생태 환경의 장기 동적 모니터링을 용이하게 하기 위해 장기적이고 안정적으로 운영되는 정보원을 선택하려고 노력한다. ④ 높은 선택적 정보 소스 유형.
이 지역은 온대와 고한지대에 위치해 있어 겨울이 길고, 춘하 가을이 짧고, 생장기가 짧기 때문에 길지 않다. 성장기에는 식물이 무성하게 자라지만, 비성장기에는 모두 누렇거나 척박하거나 폭설에 얼어붙었다. 식물은 생태 환경의 중요한 거울로 뚜렷한 상징적 특징을 가지고 있다. 이에 따라 원격감지정보원의 계절 단계는 7-9 월로 확정됐고, 이때 식물이 왕성하게 성장해 대규모 원격감지조사 결과의 일관성과 동적 분석의 타당성을 충족시킬 수 있게 됐다. 또한 토양의 2 차 염화의 구체적인 특징을 감안하여 매년 비성장기의 2 월 하순부터 3 월 상순까지 반염기로 식물이 덮는 영향은 없다. 이에 따라 토양의 2 차 염화에 대한 풍부한 정보를 최대한 반영하기 위해 2 월 하순부터 3 월 상순까지의 영상을 선택해 토양 염화 모니터링을 진행했다.
위의 원칙과 요구 사항에 따라 그림 5- 1 및 표 5- 1 과 같이 거시에서 세밀함, 전체에서 지역까지 3 단계 모니터링 시스템이 구축되었습니다. 공간 해상도가 낮고 시간 해상도가 높은 MODIS 위성 데이터를 사용하여 전체 유역 (판 5- 1 내부 전체 윤곽 범위)1:50 만 스케일에서 거시적 모니터링을 수행합니다. Landsat-7 의 TM/ETM(ASTER) 데이터와 CBERS 데이터를 사용하여1:65438+백만 (판 5- 1 의 갈색 경계 높은 공간 해상도의 Spot-5 데이터와 QUICKBIRD 데이터를 사용하여 주류 중하류 중점 영역 (지도 5-1:10,000 의 파란색 상자 내) 을 자세히 모니터링했습니다. 중류에서 하류까지 우스만, 칼다이, 테이트마호 등 세 가지 중점 모니터링 지역이 차례로 있는데, 그 중 우스만과 칼다이는 Spot-5 데이터 모니터링, 테이트마호는 Quick 모니터링을 채택하고 있다. 이렇게 하면 유역을 거시적으로 조절할 수 있을 뿐만 아니라 중점 지역의 생태 변화를 정확하게 파악할 수 있다.
표 5- 1 타림 강 유역 생태 환경 원격 감지 모니터링 시스템 지표 표
(1) 전체 유역 고해상도 및 저공간 해상도 모니터링
MODIS 위성 데이터의 높은 시간 해상도, 하이퍼 스펙트 럴 해상도 및 넓은 경관의 특성을 최대한 활용하여 전체 유역을 포괄하는 1 차 매크로 모니터링 시스템을 구축하고 식물 성장, 지표 온도, 홍수 및 가뭄과 같은 생태 환경에 대한 거시적 정보 (X. Zhan 등, 2000) 를 적시에 파악할 수 있습니다.
Modis (modem-resolution imaging spectrometer) 는 미국 EOS (earth observation system) 최초의 위성 TERRA 와 AQUA 에 설치된 가장 중요한 센서로 각각1999654a 에서 설치된다 EOS 지구 관측 시스템은 미국 항공우주국 (NASA) 이 글로벌 변화 연구를 위해 설립한 장기 데이터 수집 시스템입니다. 향후 10 년 동안 10 개의 위성을 발사하여 15 년 데이터 수집 시스템을 형성할 계획입니다. 그 규모는 대지관측위성 발전사에서 전무후무한 규모입니다 (리덴코, 장슈우, 2003) 이전 원격 감지 데이터와 비교했을 때, MODIS 는 국제 차세대' 스펙트럼 통합' 광학 센서로, 이미지 데이터는 다음과 같은 두드러진 특징을 가지고 있습니다 (,Ge,, 2000).
(1) 스펙트럼 해상도가 높고 다중 채널 동시 관찰: MODIS 센서 0. 4 ~ 14.4 미크론, 스펙트럼 범위가 SPOT, TM, AVHRR 보다 넓습니다.
(2) 넓은 범위의 다중 주파수 관측: 스캔 관측 폭 2330km, 두 위성은 타림 분지를 하루에 두 번, 하룻밤에 두 번 관찰할 수 있다.
(3) 적절한 공간 해상도 관찰: MODIS 는 공간 해상도 250m, 5 개 채널의 공간 해상도 500m, 29 개 채널의 공간 해상도1000m;
(4) 고정밀 관측: MODIS 센서는 세계에서 가장 정확도가 높은 방사선 관측 기기입니다. 출력당 정량화 수준은 12 비트이며 온도 해상도는 최대 0 입니다. 03 C. 둘째, MODIS 는 처음으로 가시광선 채널의 복잡한 별상 교정 기술을 사용하여 기기의 장기 관측 안정성을 보장합니다.
(5) NASA 의 MODIS 데이터에 대한 글로벌 무료 수신 정책을 통해 사용자는 저렴하고 실용적인 데이터 자원을 이용할 수 있습니다.
따라서 MODIS 원격 감지 데이터는 타림 강 유역의 대규모 식물, 가뭄 및 거시적 동적 수역 모니터링에 중요한 역할을 하며 이상적인 원격 감지 정보 소스입니다.
(b) "4 원 건조" 중간 공간 해상도 모니터링
TM/ETM 데이터 (ASTER 데이터) 및 CBERS 데이터를 사용하여 타림 강' 4 원 건조' 지역의 토지 이용, 식물 유형 및 적용 범위, 사막화 및 토양 염화 4 가지 주제에 대한 원격 감지 모니터링을 실시했습니다.
1.TM/ETM 및 ASTER 데이터
Landsat 는 1972 가 첫 위성을 발사한 이후 풍부한 영상 데이터를 축적하고 장기적이고 안정적인 운행의 역사를 가지고 있다. Landsat-5 의 TM 은 가시광선에서 열적선까지 7 개의 밴드가 있고, Landsat-7 의 e TM 에는 8 개의 밴드가 있으며, 밴드 설정은 생태 정보 획득에 유리하다. 이미지 공간 해상도가 높고 TM 과 ETM 지면 해상도가 각각 30m 과 15m 에 달하며1:65438+백만 이하 제도 요구 사항을 충족합니다. 이 센서는 스캔 폭이 넓어 185km × 185km 에 달하는 단일 화면 커버리지로 반복 커버리지주기 16 일로 현재 국내 원격 감지 분야에서 가장 널리 사용되는 원격 감지 데이터입니다. 그러나 Landsat-7 위성은 2005 년에 고장이 났고, Landsat-5 센서는 이미 심하게 노화되어 ASTER 데이터로 대체할 수 있다. ASTER 는 1999 18 년 2 월 18 에서 발사되는 TERRA 위성의 센서입니다. 3 15m 해상도의 가시 및 근적외선 밴드, 30m 해상도의 단파 적외선 밴드 6 개, 90m 해상도의 열 적외선 밴드 5 개, 스캔 폭 60km, 반복 관찰 주기 16 일. EOS 시리즈 위성이 가동됨에 따라 ASTER 데이터는 안정적인 원격 감지 정보 소스가 될 것입니다.
2.CBERS 데이터
CBERS- 1 은 1999 년에 성공적으로 발사되어 우리나라가 오랫동안 외국 위성 원격 감지 데이터에 의존해 온 국면을 끝냈다. 스펙트럼 밴드 선택은 Landsat-7 과 유사하며 공간 해상도는 19 에 이릅니다. 5m 입니다. 처리된 이미지 정보는1:65438+백만 축척 막대의 제도 요구 사항을 충족합니다. CBERS 데이터는 현재 무료로 전송되고 있기 때문에 이번에는 주로 중국 자주지적재산권 위성 원격감 데이터를 Landsat 데이터로 데이터 소스를 대체할 수 있는 가능성을 모색하는 실험 연구에 활용하고 있다.
타림 강 유역의 생태 환경 모니터링의 실제 요구에 따라 각 주제의 원격 감지 모니터링 범위가 결정되었다.
1. 토지 이용 모니터링
1950 년대 이후 인구가 증가하고 사회경제가 발전함에 따라 수자원 개발 이용을 중심으로 한 강도 높은 인간 경제 사회 활동의 작용으로 유역 생태 환경이 크게 달라졌다. 타림 강 유역에서는 새로운 오아시스가 원래 오아시스를 대체하고, 인공식물이 자연식물을 대체하고, 인공토양이 자연토양을 대체하고, 인공생태가 자연생태를 대체하고, 인공수로가 자연강을 대체하고, 인공저수지가 자연호수를 대신한다. 그 결과 토지 생산성과 수자원 이용 효율성이 높아지고 오아시스 미기후 개선, 자원 환경 인구 용량 증가, 유역 생태 환경이 급속히 악화됐다. 타림 강 유역의 하류 단절과 생태 환경 악화의 주요 원인은 원구와 상류 지역의 불합리한 토지 개발과 무질서한 물 이동이다. 따라서,' 사원 건조' 지역의 토지 이용을 감시하고, 대규모 개간과 무절제한 물을 억제하고, 토지 이용 면적과 재배 구조에 따라 수자원 할당량을 합리적으로 배치하고, 과학용수 통제를 실현하는 것이 생태 환경을 보호하는 관건이다. 타림 강의 발원지 토지 개발 이용은 자연 조건이 양호하여 난척의 중점 지역이다. 최근 몇 년 동안 면화 재배의 경제적 이익에 힘입어 주류 지역의 토지 개간 현상이 날로 심각해지면서 토지 이용 모니터링 범위는' 4 원 건조' 지역으로 약 1:65438+ 10 만 표준도이다.
2. 식생 범위 및 식생 유형 모니터링
1970 년대 이후, 타림 강 하류는 거의 400 킬로미터에 가까운 단류 위축, 중하류 식생 쇠퇴, 후양림 대면적 사망, 사막화 확대, 타림 강 유역의 생태 악화가 가장 심각한 지역이자 종합지배와 생태 보호의 중점 지역이다. 보스텐호에서 대서해자 저수지를 통해 간류로 7 차례 긴급 물 전환을 진행했다. 과학적 모니터링 및 평가 종합 관리 조치 시행 후 유역 식물 커버리지와 식물 유형 회복을 위해 간류 중하류를 식물 요소 원격 감지 모니터링 범위로 선택하고1:65438+만 20 점을 커버합니다.
3. 토지 사막화 모니터링
토지 사막화는 건조하고 바람이 많이 부는 모래 표면 환경에서 취약한 생태 균형이 과도한 인간 활동에 의해 파괴되어 원래의 비사막 지역에서 황사 활동이 주요 특징인 사막 경관이 생겨 토지 생산성이 떨어지는 환경 퇴화 과정을 말한다.
공간 분포로 볼 때 사막화와 식물 커버리지는 서로 감소한다. 식생 쇠퇴가 가장 심한 지역이자 사막화가 가장 심한 지역이기 때문에 사막화의 모니터링 범위는 식생 모니터링과 일치하여 간류 중하류로 선정됐다.
4. 토양 염화 모니터링
타림 분지는 폐쇄된 내륙 분지로, 기후가 건조하고 증발이 강렬하다. 타림 강 유역은 수자원의 불합리한 이용과 관개 배수가 부적절하여 토양이 보편적으로 소금을 축적하여 대면적의 염분 토양을 형성한다. 특히 아라르-샤야 지역은 삼원이 만나는 주류 상류에 위치해 지하수위가 높고 타림 강을 따라 대량의 평원 저수지를 건설하고, 대면적 황무지를 조성하고, 범람을 이용하고, 수자원 이용률이 낮고, 토양 2 차 소금화가 심각하다. 따라서 타림 강 간류 상류를 토양 염분 원격 감지 조사 및 모니터링을 위한 작업 구역으로 선택하였다. 적용 범위 1: 13 백만 장.
(3) 주류 주요 지역의 높은 공간 해상도 모니터링 시스템
SPOT-5 위성은 프랑스 SPOT 이 2002 년 5 월 4 일 성공적으로 발사한 근극 태양 동기화 궤도 위성이다. 원격 센서에는 고해상도 형상 영상 카메라 (HRG), 고해상도 입체 영상 카메라 (HRS) 및 식물 탐지기가 있습니다. 촬영 시 전색 이미지의 기본 해상도는 5.0m 이며, 같은 영역의 두 5m 해상도 이미지는 서로 다른 두 센서 채널에서 동시에 얻을 수 있습니다. 두 이미지는 동일한 초점 평면에 있으며 1/2 픽셀을 엇갈리게 합니다. CNEG 는 특허를 받은 Supermode 인코딩 기술을 통해 두 개의 이미지를 겹쳐서 2.5m 해상도의 이미지로 처리합니다. 다중 스펙트럼 이미지의 녹색 (B 1), 빨간색 (B2), 근적외선 (B3) 은 모두 10m 이고 단파 적외선 (SWIR) 은 20m 입니다. 스테레오 이미지의 픽셀 크기는 5m× 10m 입니다. 풀 컬러 및 멀티 스펙트럼 이미지 프레임은 60km×60km, 스테레오 이미지 프레임은 120km×600km, 적용 기간은 26 일입니다. SPOT-5 데이터 정보의 스펙트럼 해상도와 공간 해상도가 높고 목표가 강하기 때문에 다양한 애플리케이션 목적에 따라 다양한 조합 처리 및 주제 추출을 수행할 수 있어 환경 지질 등에 대한 적용 범위를 크게 넓힐 수 있습니다. 경제와 기술적 요소를 종합적으로 고려하여 spot-5 풀 컬러 밴드 (2.5m, 5m) 와 멀티 스펙트럼 데이터 (10m) 를 주류 중점 영역의 원격 감지 모니터링 정보 소스로 선택합니다.
주류의 중류 및 하류는 생태 환경 모니터링 및 복구의 초점입니다. 중류에서 하미까지 중류에서 하미까지 3 개의 중점 모니터링 구역 (그림 5- 1): 간류 중류의 우스만 중점 모니터링 구역은 타림 강 유역의 종합 관리 이후 건설된 제방 공사가 양안 생태계에 미치는 영향을 감시하는 데 쓰인다. 간류 하류의 칼다이 중점 감시 지역에서는 여러 차례 긴급 송수 이후 간류 하류 식생 회복을 감시하고 평가했다. 타림 강 끝에 있는 타이트마 호수 감시구는 수자원 종합 관리 조치를 배경으로 타이트마 호수 수역과 식생 변화를 감시하고 평가한다.