城市不透水面遙感提取方法及時空變化研究
發(fā)布時間:2021-12-10 01:04
近年來城市化進程加劇了不透水面的擴張,在部分城市中綠地大量減少,嚴重影響了城市氣候、水循環(huán)和碳循環(huán),城市熱島效應日趨明顯,城市內(nèi)澇、水體污染及生態(tài)退化等問題突出。由此,不透水面被認為是評價城市生態(tài)系統(tǒng)健康及環(huán)境質(zhì)量的重要指標之一,受到學者們的廣泛關(guān)注。因此,快速、高精度地獲取城市不透水面信息就顯得尤為重要,而遙感影像是不透水面快速提取最重要的數(shù)據(jù)源。由于不同類型遙感傳感器的成像物理模型及空間分辨率不同,因此其不透水面提取方法存在明顯差異。在大量文獻分析及實驗的基礎上,根據(jù)項目需求本文提出2種新的不透水面提取方法,分別針對中空間分辨率和高空間分辨率。論文主要研究內(nèi)容為:(1)提出基于Landsat 8-OLI影像多特征集成的不透水面提取新方法針對線性光譜分解模型在提取不透水面中端元選取不足的問題,論文首先集成了歸一化水體指數(shù)(NDWI)、歸一化植被指數(shù)(NDVI)和調(diào)整型土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù)(MSAVI);其次,制作水體、植被及土壤掩膜,將三者信息進行疊加;再次,運用MNF變換將原始影像信息集中至前三波段;最后,將掩膜文件與MNF變換后影像合成,選取閾值提取不透水面信息。實驗表明,該方法能夠...
【文章來源】: 蘭州交通大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 人工解譯法
1.2.2 影像分類法
1.2.3 光譜混合分析法
1.2.4 指數(shù)法
1.2.5 多源影像融合方法
1.3 研究目標與內(nèi)容
1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
2 不透水面提取理論基礎
2.1 不透水面遙感提取機理
2.1.1 電磁輻射
2.1.2 電磁輻射與地物的相互作用
2.1.3 不透水面的遙感特征
2.2 不透水面提取方法
2.2.1 中空間分辨率的城市不透水面提取
2.2.2 高空間分辨率的城市不透水面提取
3 中空間分辨率影像不透水面提取新方法
3.1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)預處理
3.2 本文提取新方法
3.2.1 最小噪聲分離
3.2.2 水體掩膜
3.2.3 植被掩膜
3.2.4 土壤掩膜
3.2.5 集成計算模型
3.3 實驗結(jié)果與分析
3.3.1 實驗結(jié)果
3.3.2 精度分析
3.4 時空分析
3.4.1 2013年蘭州市不透水面提取
3.4.2 2015年蘭州市不透水面提取
3.4.3 2018年蘭州市不透水面提取
3.5 本章小結(jié)
4 高空間分辨率影像不透水面提取新方法
4.1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)預處理
4.2 本文提取新方法
4.2.1 已有模型分析
4.2.2 多要素指數(shù)構(gòu)建
4.2.3 IISI模型構(gòu)建
4.3 實驗與分析
4.3.1 不透水面提取實驗
4.3.2 精度分析
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種新的增強型不透水面指數(shù) [J]. 穆亞超,頡耀文,張玲玲,陳云海. 測繪科學. 2018(02)
[2]地表不透水面信息遙感的主要方法分析 [J]. 徐涵秋,王美雅. 遙感學報. 2016(05)
[3]中國沿海不透水地表變化特征分析 [J]. 翟俊,肖桐,楊旻,孫晨曦. 資源科學. 2016(05)
[4]高光譜與多光譜遙感影像反演地表不透水面的對比——以Hyperion和TM/ETM+為例 [J]. 唐菲,徐涵秋. 光譜學與光譜分析. 2014(04)
[5]基于熱紅外遙感數(shù)據(jù)和光譜混合分解模型的城市不透水面估算 [J]. 李波,黃敬峰,吳次芳. 自然資源學報. 2012(09)
[6]遙感影像分類方法研究進展 [J]. 賈坤,李強子,田亦陳,吳炳方. 光譜學與光譜分析. 2011(10)
[7]基于城市土地利用類型的地表溫度與植被指數(shù)的關(guān)系 [J]. 周媛,石鐵矛,胡遠滿,高暢,劉淼. 生態(tài)學雜志. 2011(07)
[8]流域尺度的不透水面遙感提取 [J]. 王浩,吳炳方,李曉松,盧善龍. 遙感學報. 2011(02)
[9]不透水表面遙感監(jiān)測及其應用研究進展 [J]. 劉珍環(huán),王仰麟,彭建. 地理科學進展. 2010(09)
[10]城市不透水面與相關(guān)城市生態(tài)要素關(guān)系的定量分析 [J]. 徐涵秋. 生態(tài)學報. 2009(05)
博士論文
[1]基于Landsat時間序列影像的區(qū)域不透水面提取研究[D]. 張磊.武漢大學. 2017
碩士論文
[1]福州市城市擴展與城市熱島效應的遙感動態(tài)監(jiān)測與分析[D]. 王鎮(zhèn).福州大學. 2005
本文編號:3531625
【文章來源】: 蘭州交通大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 人工解譯法
1.2.2 影像分類法
1.2.3 光譜混合分析法
1.2.4 指數(shù)法
1.2.5 多源影像融合方法
1.3 研究目標與內(nèi)容
1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
2 不透水面提取理論基礎
2.1 不透水面遙感提取機理
2.1.1 電磁輻射
2.1.2 電磁輻射與地物的相互作用
2.1.3 不透水面的遙感特征
2.2 不透水面提取方法
2.2.1 中空間分辨率的城市不透水面提取
2.2.2 高空間分辨率的城市不透水面提取
3 中空間分辨率影像不透水面提取新方法
3.1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)預處理
3.2 本文提取新方法
3.2.1 最小噪聲分離
3.2.2 水體掩膜
3.2.3 植被掩膜
3.2.4 土壤掩膜
3.2.5 集成計算模型
3.3 實驗結(jié)果與分析
3.3.1 實驗結(jié)果
3.3.2 精度分析
3.4 時空分析
3.4.1 2013年蘭州市不透水面提取
3.4.2 2015年蘭州市不透水面提取
3.4.3 2018年蘭州市不透水面提取
3.5 本章小結(jié)
4 高空間分辨率影像不透水面提取新方法
4.1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)預處理
4.2 本文提取新方法
4.2.1 已有模型分析
4.2.2 多要素指數(shù)構(gòu)建
4.2.3 IISI模型構(gòu)建
4.3 實驗與分析
4.3.1 不透水面提取實驗
4.3.2 精度分析
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種新的增強型不透水面指數(shù) [J]. 穆亞超,頡耀文,張玲玲,陳云海. 測繪科學. 2018(02)
[2]地表不透水面信息遙感的主要方法分析 [J]. 徐涵秋,王美雅. 遙感學報. 2016(05)
[3]中國沿海不透水地表變化特征分析 [J]. 翟俊,肖桐,楊旻,孫晨曦. 資源科學. 2016(05)
[4]高光譜與多光譜遙感影像反演地表不透水面的對比——以Hyperion和TM/ETM+為例 [J]. 唐菲,徐涵秋. 光譜學與光譜分析. 2014(04)
[5]基于熱紅外遙感數(shù)據(jù)和光譜混合分解模型的城市不透水面估算 [J]. 李波,黃敬峰,吳次芳. 自然資源學報. 2012(09)
[6]遙感影像分類方法研究進展 [J]. 賈坤,李強子,田亦陳,吳炳方. 光譜學與光譜分析. 2011(10)
[7]基于城市土地利用類型的地表溫度與植被指數(shù)的關(guān)系 [J]. 周媛,石鐵矛,胡遠滿,高暢,劉淼. 生態(tài)學雜志. 2011(07)
[8]流域尺度的不透水面遙感提取 [J]. 王浩,吳炳方,李曉松,盧善龍. 遙感學報. 2011(02)
[9]不透水表面遙感監(jiān)測及其應用研究進展 [J]. 劉珍環(huán),王仰麟,彭建. 地理科學進展. 2010(09)
[10]城市不透水面與相關(guān)城市生態(tài)要素關(guān)系的定量分析 [J]. 徐涵秋. 生態(tài)學報. 2009(05)
博士論文
[1]基于Landsat時間序列影像的區(qū)域不透水面提取研究[D]. 張磊.武漢大學. 2017
碩士論文
[1]福州市城市擴展與城市熱島效應的遙感動態(tài)監(jiān)測與分析[D]. 王鎮(zhèn).福州大學. 2005
本文編號:3531625
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