本文關鍵詞：SAR圖像輸電走廊區(qū)域冰雪信息提取方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：冰雪信息是地表氣候與水文研究中的一個重要內容,而局部積雪變化影響著當?shù)睾蛥^(qū)域的氣候系統(tǒng)和氣象。伴隨著全球變暖引起的氣候環(huán)境問題,冰雪災害對我國也產(chǎn)生了嚴重影響,尤其是2008年發(fā)生在我國南方的特大雪災,突發(fā)性強、破壞性大,導致大量高壓電塔倒塌,輸電線路癱瘓,對災區(qū)經(jīng)濟造成了巨大的損失。合成孔徑雷達(SAR)在各種氣候和天氣條件下都具有較好的分辨能力,在冰雪災害等大范圍自然災害條件下有著特殊的優(yōu)勢,可以有效彌補光學衛(wèi)星的不足。本文的主要研究內容為SAR圖像的輸電走廊區(qū)域冰雪信息提取,并對提取結果進行驗證分析。由于能對輸電走廊造成大規(guī)模破壞的冰雪災害通常發(fā)生在南方,降雪發(fā)生后容易融化、凍結,時空變化較快,為了增強冰雪提取的時效性,本文研究了一種基于多極化單時相ASAR數(shù)據(jù)提取冰雪面積的方法。本文利用14景ASAR圖像進行分析,采用散射特性與極化特性相結合的方法提取濕雪面積,然后利用DEM信息等對干雪進行提取,最后實現(xiàn)了對山區(qū)冰雪面積的提取。為了與MODIS光學數(shù)據(jù)進行匹配驗證,本文將ASAR結果數(shù)據(jù)進行了尺度轉換。經(jīng)過驗證,最終提取的冰雪面積總體精度達到了82.04%。為了實現(xiàn)對輸電走廊覆冰災害嚴重區(qū)域的重點監(jiān)測,論文最后一章采用Terrasar-X的凝視聚束模式進行相干性冰雪信息提取,其方位向分辨率可達0.25m。本文利用相同時間間隔的多組干涉對分析了輸電走廊月譜二線邛海地區(qū)不同地物的相干性,發(fā)現(xiàn)在較短時間間隔的情況下,除了積雪、湖水、灌木叢等區(qū)域外,其他地物如電塔、村鎮(zhèn)和裸土都保持了較高的相干性。根據(jù)積雪與其它地物的相干性差異,采取相干性閾值分類的方法,對輸電走廊月譜二線邛海地區(qū)進行了冰雪信息提取。本文還利用水體后向散射系數(shù)比積雪區(qū)域低的特點,通過閾值法將湖水區(qū)域排除,得到最終的積雪分類圖。最后本文將SAR圖像積雪提取結果與同時期的谷歌earth光學圖像進行了對比,結果表明,利用相干性可以比較準確的提取冰雪信息,但是由于灌木叢等樹林區(qū)域其后向散射系數(shù)和相干性均與積雪區(qū)域類似,在此方法中并沒有將灌木叢和積雪區(qū)域有效的區(qū)分開。
【關鍵詞】：干涉SAR 極化SAR 輸電走廊 冰雪 相干性
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM752;TN957.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 選題背景及意義11-12
• 1.2 SAR圖像輸電走廊區(qū)域冰雪信息提取研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 主要研究內容14-15
• 1.4 論文結構15-16
• 第二章 SAR成像原理及圖像特點16-27
• 2.1 SAR成像原理16-20
• 2.1.1 脈沖壓縮原理16-18
• 2.1.2 距離向分辨率18-19
• 2.1.3 方位向分辨率19-20
• 2.2 SAR圖像特點20-26
• 2.2.1 相干斑噪聲20-22
• 2.2.2 極化特性22-23
• 2.2.3 幾何特性23-26
• 2.3 本章小結26-27
• 第三章 冰雪覆蓋區(qū)域散射特性分析27-42
• 3.1 冰雪微波散射模型研究27-29
• 3.2 冰雪的微波散射特性分析29-31
• 3.2.1 干雪的后向散射特性29-30
• 3.2.2 濕雪的后向散射特性30-31
• 3.2.3 冰的后向散射特性31
• 3.3 SAR圖像冰雪信息提取方法討論31-41
• 3.3.1 基于冰雪的后向散射強度提取冰雪覆蓋信息的方法32-35
• 3.3.2 基于濕雪的極化特性提取冰雪覆蓋信息的方法35-39
• 3.3.3 基于冰雪的相干性提取冰雪覆蓋信息的方法39-41
• 3.4 本章小結41-42
• 第四章 基于冰雪的多極化特性提取冰雪面積的方法42-53
• 4.1 研究區(qū)域和數(shù)據(jù)42-43
• 4.2 冰雪面積提取的算法依據(jù)及軟件實現(xiàn)43-48
• 4.2.1 冰雪面積提取算法及流程圖43-44
• 4.2.2 濕雪面積提取44-45
• 4.2.3 干雪面積提取45-46
• 4.2.4 冰雪面積提取的軟件模塊實現(xiàn)46-48
• 4.3 SAR積雪面積結果驗證48-52
• 4.3.1 尺度效應與尺度轉換48-49
• 4.3.2 冰雪提取結果及驗證49-52
• 4.4 本章小結52-53
• 第五章 基于冰雪的相干性提取冰雪面積的方法53-71
• 5.1 干涉SAR基本原理53-56
• 5.1.1 干涉SAR測量模式53
• 5.1.2 影響干涉SAR相干性的因素53-56
• 5.2 Terra SAR凝視聚束模式的冰雪信息提取56-69
• 5.2.1 月譜二線邛海地區(qū)短時間間隔相干性分析58-65
• 5.2.2 月譜二線邛海地區(qū)冰雪提取算法及流程圖65-67
• 5.2.3 月譜二線邛海地區(qū)冰雪信息提取結果67-69
• 5.3 本章小結69-71
• 第六章 結論與展望71-73
• 6.1 總結71-72
• 6.2 展望72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-78
• 攻碩期間取得的成果78-79

【參考文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王曉;合成孔徑雷達圖像相干斑濾波算法研究[D];合肥工業(yè)大學;2005年

  本文關鍵詞：SAR圖像輸電走廊區(qū)域冰雪信息提取方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：354121