本文關(guān)鍵詞：基于全極化SAR數(shù)據(jù)的喀斯特地區(qū)石漠化遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)研究

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【摘要】：喀斯特石漠化是一種特殊且復(fù)雜的地表形態(tài),主要凸顯為脆弱的自然環(huán)境,導(dǎo)致地域性生態(tài)劣變,使土地資源可利用率銳減,水資源遭到污染,生物資源的生存基礎(chǔ)喪失。遙感技術(shù)是及時(shí)準(zhǔn)確獲取地理信息的一個(gè)重要手段,具有探測(cè)范圍廣、信息量豐富、綜合性、周期性動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等特點(diǎn),已成為石漠化動(dòng)態(tài)調(diào)查與監(jiān)測(cè)的主要方式。將傳統(tǒng)光學(xué)遙感技術(shù)運(yùn)用于對(duì)石漠化調(diào)查、監(jiān)測(cè)的研究基本成熟,但在以貴州高原為中心的中國(guó)南方喀斯特地區(qū)由于多云多雨氣候,導(dǎo)致光學(xué)數(shù)據(jù)難以作為喀斯特石漠化周期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),大范圍區(qū)域存在數(shù)據(jù)盲區(qū)。微波遙感具有不受氣候、光照條件的限制,相比光學(xué)遙感僅能獲取地物表面光照特征,極化SAR具有電磁散射矢量特性以及具有一定穿透性等優(yōu)勢(shì),全極化SAR將成為喀斯特石漠化遙感調(diào)查與監(jiān)測(cè)的又一數(shù)據(jù)。研究選擇Radarsat-2全極化SAR數(shù)據(jù)作為遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),以貴州清鎮(zhèn)流長(zhǎng)現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)基地單元為依托,從地形因子、巖性因子、植被因子、人為因子出發(fā)建立研究區(qū)喀斯特石漠化等級(jí)劃分指標(biāo)體系,選用1:1萬地形圖建立DEM作為地形數(shù)據(jù),以1:20萬水文地質(zhì)圖矢量化得巖性分布作為巖性因子,利用極化分解技術(shù)以及混合像元二分法獲得植被覆蓋度作為植被因子,在目標(biāo)分解的基礎(chǔ)上提取目標(biāo)地物的H/α空間,在分析散射機(jī)制得到研究區(qū)土地利用現(xiàn)狀作為人為因子;采用決策樹、綜合分析法分別對(duì)研究區(qū)進(jìn)行石漠化遙感監(jiān)測(cè),提取研究區(qū)喀斯特石漠化分級(jí)分布信息,并完成研究區(qū)喀斯特石漠化等級(jí)分類制圖。結(jié)果表明,Radarsat-2影像數(shù)據(jù)對(duì)喀斯特石漠化遙調(diào)查與感監(jiān)測(cè)具有可行性和準(zhǔn)確性,能獲取喀斯特區(qū)域地面實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),能為喀斯特石漠化地區(qū)地物識(shí)別調(diào)查、監(jiān)測(cè)提供新的技術(shù)方案,為石漠化地區(qū)的生態(tài)安全與生態(tài)恢復(fù)優(yōu)化調(diào)控提供數(shù)據(jù)源支撐。研究得到的主要結(jié)論為:(1)SAR數(shù)據(jù)預(yù)處理。研究以Radarsat-2全極化數(shù)據(jù)為遙感調(diào)查與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)源,建立了一套適合于喀斯特山區(qū)的SAR數(shù)據(jù)處理流程。研究運(yùn)用ENVI、Plo SARpro、Erdas等遙感數(shù)據(jù)處理平臺(tái),形成一套適用于中國(guó)南方喀斯特山地的原數(shù)據(jù)預(yù)處理過程:多視處理、相干矩陣提取、濾波、特征參數(shù)提取、幾何校正。(2)基于SAR極化分解的石漠化指標(biāo)提取。在提取特征參數(shù)(RVI)基礎(chǔ)上,采用像元二分模型進(jìn)行混合像元的信息的提取,結(jié)合研究區(qū)植被覆蓋狀況,根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)以及SAR影像計(jì)算數(shù)據(jù),確定RVImax=1.024和RVImin=0.142,提取計(jì)算研究區(qū)植被覆蓋度;在構(gòu)成H-α二維空間的基礎(chǔ)上,利用Wishart-H-α對(duì)研究區(qū)進(jìn)行土地利用類型提取,并進(jìn)行精度驗(yàn)證。研究表明利用Wishart-H-α監(jiān)督分類對(duì)研究區(qū)進(jìn)行土地利用分類,其總體精度達(dá)到83.13%,Kappa系數(shù)達(dá)到0.81。精度表明,利用Wishart-H-α分類法得到土地利用類型能作為石漠化分類指標(biāo)體系中人為影響因子進(jìn)行石漠化判讀。(3)石漠化程度判別模型與分類制圖。研究在建立的研究區(qū)地理信息數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上,利用決策樹、綜合分析法對(duì)影響指標(biāo)建立石漠化定量判別模型,得到研究區(qū)石漠化分布圖,并以實(shí)際的石漠化分布圖驗(yàn)證了分類結(jié)果的精度。研究表明,利用決策樹法與綜合分析法進(jìn)行研究區(qū)石漠化程度分類都能獲得較好的分類的精度,分類精度分別為80.125%、84.247%,Kappa系數(shù)分別為0.7412、0.8141,但綜合分析法精度優(yōu)于決策樹法精度。因此在進(jìn)行基于全極化SAR數(shù)據(jù)進(jìn)行石漠化程度劃分,研究建議選用綜合分析法。
【關(guān)鍵詞】：石漠化 遙感監(jiān)測(cè) SAR 極化分解
【學(xué)位授予單位】：貴州師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X87
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 1 序言11-20
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進(jìn)展12-16
• 1.2.1 石漠化遙感國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析12-14
• 1.2.2 SAR遙感應(yīng)用現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析14-15
• 1.2.3 基于極化分解的SAR圖像識(shí)別國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析15-16
• 1.3 SAR遙感在多云多雨區(qū)域應(yīng)用的重要性16-17
• 1.4 研究的創(chuàng)新之處17
• 1.5 研究?jī)?nèi)容、方法與技術(shù)路線17-20
• 1.5.1 研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.5.2 研究方法與技術(shù)路線18-20
• 2 數(shù)據(jù)獲取與數(shù)據(jù)處理20-28
• 2.1 遙感數(shù)據(jù)選取與處理20-26
• 2.1.1 遙感數(shù)據(jù)選取20
• 2.1.2 遙感數(shù)據(jù)處理20-26
• 2.2 DEM數(shù)據(jù)選取與處理26-27
• 2.3 地質(zhì)數(shù)據(jù)選取與處理27-28
• 3 石漠化分類等級(jí)指標(biāo)體系建立與遙感分類監(jiān)測(cè)方法研究28-34
• 3.1 石漠化分類等級(jí)指標(biāo)體系28-30
• 3.1.1 石漠化分類等級(jí)劃分體系28-29
• 3.1.2 研究區(qū)石漠化分類等級(jí)劃分體系29-30
• 3.2 綜合分析法石漠化分類遙感監(jiān)測(cè)方法研究30-33
• 3.2.1.綜合分析指標(biāo)確定31-32
• 3.2.2 綜合分析石漠化遙感監(jiān)測(cè)流程32-33
• 3.2.3 綜合分析模型建立33
• 3.3 決策樹石漠化分類遙感監(jiān)測(cè)方法研究33-34
• 4 案例分析——以貴州清鎮(zhèn)流長(zhǎng)現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)基地單元為例34-53
• 4.1 研究區(qū)選擇與概況34-36
• 4.1.1 研究區(qū)選擇34-35
• 4.1.2 研究區(qū)概況35-36
• 4.2 研究區(qū)遙感數(shù)據(jù)處理36-38
• 4.3 研究區(qū)地質(zhì)信息與坡度信息提取38-40
• 4.4 研究區(qū)植被覆蓋度信息提取40-41
• 4.4.1 像元二分模型40
• 4.4.2 提取植被覆蓋度40-41
• 4.5 研究區(qū)土地利用分類提取41-47
• 4.5.1 目標(biāo)分解及H-α 空間提取41-42
• 4.5.2 特征提取及分析42-44
• 4.5.3 Wishart -H-α 土地利用類型提取44-45
• 4.5.4 土地利用分類結(jié)果精度評(píng)價(jià)45-47
• 4.6 研究區(qū)石漠化遙感分類監(jiān)測(cè)47-53
• 4.6.1 基于綜合分析法研究區(qū)石漠化遙感分類監(jiān)測(cè)47-50
• 4.6.2 基于決策樹分類研究區(qū)石漠化分類遙感監(jiān)測(cè)50-52
• 4.6.3 精度評(píng)價(jià)52-53
• 5 結(jié)論與討論53-57
• 5.1 結(jié)論53-55
• 5.2 不足與展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 致謝61-62
• 研究生期間發(fā)表論文及獲獎(jiǎng)情況62-63
• 附件63-71

【相似文獻(xiàn)】

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