粤西海岛海岸带典型地类SPOT-5影像解译标志

李晓敏，张杰，马毅，吴培强

（国家海洋局第一海洋研究所，山东 青岛 266061）

粤西海岛海岸带典型地类SPOT-5影像解译标志

李晓敏，张杰，马毅，吴培强

（国家海洋局第一海洋研究所，山东 青岛 266061）

基于SPOT-5假彩色合成影像，在现场踏勘的基础上，对粤西海岛海岸带地物进行了全面的分析，总结了地物的遥感影像特征，建立了耕地、园地、林地、居民地及工矿仓储用地、水域和滩涂 6类典型地物的遥感解译标志。采用典型样区与样点相结合的方法，对基于该解译标志提取的结果进行了踏勘验证，经检验，解译精度在 90%以上。粤西海岛海岸带卫星遥感调查实践表明：建立具有区域特色的遥感影像解译标志，对海岛海岸带资源调查和环境监测具有极其重要的意义。

海岛海岸带；解译标志；SPOT-5影像；粤西

海岸带是海洋和陆地的交汇地带，是人类最为密集、开发活动最为频繁、经济最为发达的区域，是陆域经济区核心和外海通道，也是海洋经济区的核心和海洋开发活动的基地。随着海洋经济的迅猛发展，中国海岛的开发利用程度不断加大，海岛正成为开发利用海洋的第二个基地和支点，沿岸海岛将成为发展海洋经济的“第二经济带”[1]。海岛海岸带区域的快速发展和频繁开发，极大地改变了其资源环境条件，所以，对海岛海岸带区域的监测已经成为我国海岛保护与利用、海岸带开发和保护工作的重要内容。

遥感技术以其大面积、同步、对同一区域进行重复监测、时间序列长、现势性强和时空分辨率不断提高等突出优势，已经成为开展海岛海岸带调查，获取海岛海岸带资源、环境与灾害等信息，进行海岛海岸带空间规划的主要手段。应用遥感技术进行海岛海岸带调查和监测，最关键的是遥感图像解译。遥感图像的解译依赖于具体应用目的和任务，但是任何目的的解译均要通过基本解译要素和具体解译标志来完成[2]。因此，建立海岛海岸带资源环境要素的解译标志是开展海岛海岸带遥感调查的基础工作，解译标志建立的好坏直接关系到图像解译结果的准确与否。

对于同一地类，在不同地区、不同季节、不同类型、不同波段组合的遥感影像上，其解译标志是不一样的，因而解译标志的建立，必须具有明确的针对性，选择典型样区，通过实地调查对照，对典型地类的影像特征进行详细观察与描述。本文以粤西海岛海岸带为研究区，针对SPOT-5假彩色合成影像，基于 2007年的现场踏勘，建立粤西海岛海岸带6类典型地物的遥感解译标志。

1 研究区域和数据

1.1 研究区域

粤西海岛海岸带指广东省西部沿海四个地级市的海岛和海岸带，分别为湛江市、茂名市、阳江市和江门市（图1）。海岛包括粤西沿海四市的全部海岛，主要有新寮岛群、湛江港岛群、阳江岛群和川山岛群[3]；海岸带指以海岸线为基线，向陆延伸5 km，向海延伸至平均大潮低潮线外1 km[4]。

图 1 粤西沿海四市在广东省的区位图Fig. 1 Location of study area in Guangdong Province

1.2 数据

1.2.1 SPOT-5影像 SPOT-5卫星的成像波段有多光谱和全色两种，多光谱波段空间分辨率为10 m，短波红外波段空间分辨率为20 m，全色波段空间分辨率达到5 m和2.5 m，一景影像的覆盖范围为60 km×60 km。SPOT-5影像的高空间分辨率、大覆盖范围和高性价比使其成为大面积资源环境调查的主要数据源。在“我国近海海洋综合调查与评价专项（908专项）”海岛海岸带卫星遥感调查工作中，SPOT-5影像作为基本数据源被大量应用，来提取海岛海岸带各类要素信息。

全覆盖粤西海岛海岸带共18景SPOT-5影像，获取的时相四个季节都有。本文解译标志的建立基于 SPOT-5 假彩色影像（图 2），其合成波段是Band1、Band2、Band3（分别赋予红、绿、蓝）。为了保证遥感影像空间位置的准确性、使影像具有较高的空间分辨率和影像特征突出，对遥感影像进行了几何精校正、图像融合和图像增强处理。

1.2.2 现场踏勘数据 在“908专项广东区块海岛海岸带遥感调查与研究”课题的支持下，对粤西海岛海岸带进行了历时51 d、行程11900多千米的现场踏勘，采集样点463个（图2），获得照片2000多张、录像250多分钟，在ArcGIS软件下，通过GPS导航系统将遥感影像和现场踏勘实地情况相对应，记录了各个样点周边地物信息和影像特征。

图 2 SPOT-5假彩色影像和现场踏勘样点分布图Fig. 2 SPOT-5 false color image and distribution map of sample points from fielding work

2 典型地类的SPOT-5影像解译标志

解译标志是指在遥感图像上能具体反映和判别地物或现象的影像特征[2]。通过遥感影像与实地情况的对应关系，考虑SPOT-5影像的成像能力、粤西海岛海岸带区域特点和季节等因素，应用地学及有关的专业知识，总结各类典型地物的颜色、色调、大小、形状、纹理、位置等遥感影像特征，建立粤西海岛海岸带典型地类的SPOT-5影像解译标志。

2.1 耕地解译标志

包括水田、旱地等。水田分布较广，主要分布在河流两岸低阶地、洼地及水库和湖泊附近，在影像上以红色、深红色为主，收割后的为灰白色，一般为规则的四边形排列，呈格状和条带状，纹理清晰，结构均一，平滑细腻；旱地分布比较分散，主要分布在居民点周围，在影像上以红色、浅红色为主，杂有灰白色、青色等，形状规则，平原地区呈大面积块状分布，山间分散的为小块，纹理不均匀。

图 3 耕地SPOT-5遥感影像截图Fig. 3 SPOT-5 remote sensing image of cultivated land

2.2 园地解译标志

包括香蕉园、荔枝园、柑橘园、波萝园、剑麻园等，均为大面积种植，形状为明显的四边形，呈格状和条带状，纹理较细腻，具有一定的立体感，色调随种类不同而不同。香蕉园为亮红色，主要分布在湛江市；荔枝园呈现红色，中间夹有白色或青色的斑点（裸地），主要分布在茂名市和阳江市的丘陵地带；柑橘园色调饱和，为深红色，面积较小，分布在江门市；波萝园和剑麻园影像特征相似，以青绿色为主，夹有红色，主要分布在湛江市徐闻县。

图 4 园地SPOT-5遥感影像截图Fig. 4 SPOT-5 remote sensing image of garden plot

2.3 林地解译标志

林地分布最广，在粤西四市海岛海岸带均有分布。桉树等经济林在湛江市大面积种植，木麻黄等防护林条带状分布在海边、河流或者道路的两旁，其它林地如相思树等主要分布在阳江市和江门市的山地或丘陵地区。影像呈深红色、暗红色，未成林地颜色稍浅些，色调比较单一，形状为不规则的条带或片状，纹理较粗糙，有林地具有立体感，疏林地和灌丛林地立体感不强。

图 5 林地SPOT-5遥感影像截图Fig. 5 SPOT-5 remote sensing image of forest land

2.4 居民地及工矿仓储用地解译标志

居民地主要指城镇住宅用地和村庄。城市和乡镇的住宅用地多集中、成规模分布，颜色呈灰白色、较明亮，形状为相对规则的片状，边界明显，纹理粗糙，有凹凸感，很容易识别；村庄规模小，分布零散，影像上呈现为亮白色，形状规则，纹理均匀。工矿仓储用地一般都分布在城镇附近，周边有等级公路通过，颜色为灰白色，很多厂房有蓝色顶棚，在影像上显现为紫色或粉色，形状规则，纹理较均匀；盐田是一类特殊的工矿用地，在海岸附近呈规则块状连续大面积分布，分为结晶池、晒盐池等多个部分，不同部分大小不一，色调不同，结晶池在影像上高亮度显示。

图 6 居民地及工矿仓储用地SPOT-5遥感影像截图Fig. 6 SPOT-5 remote sensing image of urban or built-up land

2.5 水域解译标志

图 7 水域SPOT-5遥感影像截图Fig. 7 SPOT-5 remote sensing image of water

水域类型包括养殖池塘、河流、湖泊、坑塘、水库等，轮廓清晰，边界明显，纹理均匀，很容易识别。养殖池塘多分布于淤泥质潮滩，少量分布在近岸陆地和基岩海滩，呈蓝色或深蓝色，有的里面可以看到白色斑点（打氧机），形状规则，大部分为矩形，少数为圆形；河流在影像上呈弯曲的线状或带状延伸，大小长短不一，颜色为蓝色或蓝黑色；湖泊颜色为深蓝色，形状为不规则的圆形或椭圆形；坑塘多分布在居民地附近和耕地周围，形状不规则，面积较小，呈蓝色或蓝绿色；水库具有较规则的形状，有明显大坝，颜色为蓝色或深蓝色。

2.6 滩涂解译标志

滩涂分为河湖滩涂和沿海滩涂，沿海滩涂包括岩滩、砂滩和淤泥滩等。河湖滩涂分布在河流湖泊的外围，呈条带状或扇状，颜色为蓝色、浅蓝色、灰色，有植被分布的为暗红色，纹理平滑细腻，絮状；岩滩一般在岬角和海岸突起部分分布较多，岩礁由于海水的常年冲刷呈蓝黑色；砂滩多长条状分布于海湾，有一定的宽度，呈亮白色，纹理均匀；淤泥滩颜色灰暗，有红树林生长的滩颜色为鲜红色，有立体感。

3 解译结果和精度评价

基于SPOT-5假彩色合成影像，根据建立的各类型遥感解译标志，采用人机交互式解译方法，开展了粤西海岛海岸带要素信息提取，获得了各类型解译结果。

采用典型样区与样点相结合的方法，对信息提取结果进行了踏勘验证，踏勘历时37 d，行程6 900 km，共验证样区133个，样点600多个，填写典型样区验证记录表133份，获得照片2 500多张，录像数据约300 min。经检验，解译精度为93.4%。

图 8 滩涂SPOT-5遥感影像截图Fig. 8 SPOT-5 remote sensing image of tidal flat

图 9 验证踏勘样区和样点分布图Fig. 9 Distribution map of sample areas and sample points from validation survey

4 结论与讨论

通过粤西海岛海岸带的实践证明，在现场调查和大量历史资料的支持下，可以建立科学、准确、可用的解译标志，用于海岛海岸带遥感调查，服务于海岛海岸带资源环境监测。

粤西海岛海岸带范围比较大，需要多景遥感影像才能全覆盖，由于不同影像的获取时相不同，同一地物类型在不同景影像上表现的特征不一样，所以在解译标志建立过程中必须考虑到季候差异。不同波段组合方式合成的假彩色影像信息量丰富程度不一，显示的各地物影像特征有差别，因此解译标志建立时应根据应用需求选择最佳波段组合方式。除解译标志外，解译工作者的实际经验和对解译标志的掌握程度也是影响目视解译精度的重要因素。

[1] 孙斌, 徐志斌. 海洋经济学 [M]. 济南: 山东教育出版社, 2004.

[2] 赵英时. 遥感应用分析原理与方法 [M]. 北京: 科学出版社,2003.

[3] 广东省海岛资源综合调查大队, 广东省海岸带和海涂资源综合调查领导小组办公室. 广东省海岛资源综合调查报告 [M]. 广州:广东科技出版社, 1995.

[4] 国家海洋局908专项办公室. 海岛海岸带卫星遥感调查技术规程[M]. 北京: 海洋出版社, 2005.

Interpretation marks of SPOT-5 image on typical target types of islands and coastal zone in western Guangdong

LI Xiao-min, ZHANG Jie, MA Yi, WU Pei-qiang

(First Institute of Oceanography, SOA, Qingdao 266061, China)

Using SPOT-5 false color composite image and the fielding work data, the targets of islands and coastal zone in western Guangdong were comprehensively analyzed, and Remote Sensing image characteristics of the targets were summarized, and the Remote Sensing interpretation marks of typical targets that were classified into cultivated land, garden plot, forest land, urban or built-up land, water and tidal flat were established. The results which were extracted based on these interpretation marks were validated through fielding work carried out on typical sample areas and sample points, and the interpretation precision was above 90%. It showed that the regional Remote Sensing interpretation marks played an important role in the resource investigation and environment monitoring of islands and coastal zone.

islands and coastal zone; interpretation marks; SPOT-5 image; western Guangdong

TP753

A

1001-6932(2011)04-0447-05

2010-07-04；

2011-03-21

我国近海海洋综合调查与评价专项（908-01-WY06）；国家海洋局第一海洋研究所基本科研业务费项目（GY02-2009T03）。

李晓敏（1982－），女，硕士，助理研究员，主要从事海岛海岸带遥感方面的研究。电子邮箱：1982lixiaomin@sohu.com。