發(fā)布時間：2017-05-14 09:07

  本文關(guān)鍵詞：水稻微波遙感信息提取與參數(shù)反演系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：中國有60%以上的人以水稻為食,水稻產(chǎn)量的豐欠,直接關(guān)系到我國的糧食安全。衛(wèi)星遙感技術(shù)以其宏觀、綜合、快速、動態(tài)的優(yōu)勢,在水稻面積提取、長勢監(jiān)測和產(chǎn)量估算方面起到了重要作用。相比光學(xué)遙感,合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar, SAR)的工作波段波長較長,不受云雨的影響,并且對地表某些介質(zhì)具有穿透性,因此可進行全天時、全天候的觀測。近年來,雷達遙感在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用研究得到了廣泛開展。水稻信息提取和參數(shù)反演研究,可提供區(qū)域尺度的、與水稻長勢和產(chǎn)量直接相關(guān)的關(guān)鍵變量,進而為科學(xué)地指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及糧食宏觀調(diào)控提供決策依據(jù),因此具有重要的應(yīng)用價值。但是,目前農(nóng)業(yè)微波遙感方面的具體應(yīng)用軟件仍然較少。本研究綜合前人的研究成果,開展水稻微波遙感應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā),構(gòu)建可視化的程序界面,可以實現(xiàn)對水稻識別、后向散射特性模擬以及冠層結(jié)構(gòu)參數(shù)的反演,從而為實現(xiàn)水稻產(chǎn)量的微波遙感估算提供快速可靠的工具。MATLAB不僅具有擅長科學(xué)計算、可視化強、工具箱豐富等優(yōu)點,而且還可用來創(chuàng)建用戶界面與調(diào)用包括C、C++和Fortran等計算機語言編寫的程序,因此十分適合用來進行微波遙感應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)。本文著重于水稻微波遙感信啟、提取與參數(shù)反演系統(tǒng)的開發(fā)和實現(xiàn)。主要運用MATLAB關(guān)鍵技術(shù),包括句柄圖形對象、GUI事件響應(yīng)、GUI數(shù)據(jù)傳遞,以及MATLAB與Fortran和Access的混合開發(fā)等技術(shù),設(shè)計了采樣數(shù)據(jù)管理、水稻識別提取、RCSM模擬、敏感性分析、參數(shù)反演和輔助工具等模塊。在具體實現(xiàn)時,深入研究了水稻面積提取、后向散射特征模擬和冠層參數(shù)反演方面的關(guān)鍵問題,并對算法和流程進行了詳細設(shè)計。通過運行研究區(qū)實例數(shù)據(jù),檢驗了該系統(tǒng)提供的各個模塊的功能。結(jié)果顯示,該系統(tǒng)可以很好的完成相應(yīng)的功能任務(wù),而且運行安全、穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】：MATLAB語言 系統(tǒng)設(shè)計 微波遙感 稻田提取 水稻參數(shù)反演
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S511;S127
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析12-17
• 1.2.1 水稻微波遙感發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2 微波遙感應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)現(xiàn)狀15-17
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)流程17-19
• 1.3.1 論文結(jié)構(gòu)安排17-18
• 1.3.2 技術(shù)流程18-19
• 2 數(shù)據(jù)資料與關(guān)鍵技術(shù)19-31
• 2.1 數(shù)據(jù)資料19-24
• 2.1.1 RADARSAT-2數(shù)據(jù)產(chǎn)品19-20
• 2.1.2 研究區(qū)數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理20-24
• 2.2 MATLAB語言24-28
• 2.2.1 MATLAB簡介24-25
• 2.2.2 MATLAB關(guān)鍵技術(shù)25-28
• 2.3 MATLAB+Fortran+Access混合開發(fā)28-31
• 2.3.1 MATLAB與Fortran混合編程28-29
• 2.3.2 MATLAB與Access混合編程29-31
• 3 水稻微波遙感信息提取與參數(shù)反演系統(tǒng)設(shè)計31-36
• 3.1 需求分析31
• 3.2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)流31-32
• 3.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計32-34
• 3.3.1 采樣數(shù)據(jù)管理模塊33
• 3.3.2 水稻識別提取模塊33
• 3.3.3 RCSM模擬模塊33
• 3.3.4 敏感性分析模塊33
• 3.3.5 參數(shù)反演模塊33-34
• 3.3.6 輔助工具模塊34
• 3.4 系統(tǒng)界面設(shè)計34-35
• 3.5 系統(tǒng)幫助設(shè)計35-36
• 4 水稻信息識別提取模塊36-52
• 4.1 支持向量機介紹36-39
• 4.2 實現(xiàn)原理與方法39-41
• 4.3 功能實現(xiàn)與實例41-48
• 4.4 精度評價48-52
• 5 水稻冠層散射模擬模塊52-62
• 5.1 冠層散射模型介紹52-53
• 5.2 實現(xiàn)原理與方法53-56
• 5.2.1 關(guān)鍵變量選取53-54
• 5.2.2 介電常數(shù)計算54-55
• 5.2.3 葉片的概率分布函數(shù)擬合55-56
• 5.2.4 水稻各組分間關(guān)系56
• 5.3 功能實現(xiàn)與實例56-60
• 5.4 精度評價60-62
• 6 水稻冠層參數(shù)反演模塊62-74
• 6.1 遺傳優(yōu)化算法介紹62-63
• 6.2 實現(xiàn)原理和方法63-66
• 6.3 功能實現(xiàn)與實例66-74
• 7 結(jié)論與展望74-76
• 7.1 結(jié)論74
• 7.2 問題與展望74-76
• 附錄76-92
• 參考文獻92-98
• 后記98

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