基于多時(shí)相遙感影像的遼寧雙臺(tái)河口濕地信息提取研究
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【摘要】：濕地是全球三大生態(tài)系統(tǒng)之一,我國也有大面積分布。濕地可作為水源補(bǔ)給,并具有減輕環(huán)境污染的作用,也可作為鳥類棲息地,對(duì)近海地區(qū)的水質(zhì)保護(hù)具有重要作用,是人類最重要的生存環(huán)境之一。我國濕地資源豐富,總面積在世界范圍內(nèi)位列第四,遼寧雙臺(tái)河口濕地具有高緯度地區(qū)面積最大的蘆葦沼澤。近年來,隨著日益增強(qiáng)的人類活動(dòng),比如圍海造田、石油開采等人類活動(dòng)因素對(duì)濕地造成了嚴(yán)重且不可逆轉(zhuǎn)的破壞,因此對(duì)濕地的相關(guān)研究越來越重要。本文以遼寧雙臺(tái)河口國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)濕地資源保護(hù)狀況為研究對(duì)象,進(jìn)行濕地信息提取等相關(guān)研究,主要研究?jī)?nèi)容及得出結(jié)論如下:利用2015年Landsat8/OLI影像數(shù)據(jù),以坐落于遼寧省盤錦市的雙臺(tái)河口國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)為研究對(duì)象,采用監(jiān)督分類的機(jī)器學(xué)習(xí)方法SVM支持向量機(jī)、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,非監(jiān)督分類的ISODATA重復(fù)自組織數(shù)據(jù)分析技術(shù),以及通過構(gòu)建規(guī)則集的面向?qū)ο蟮姆诸惣夹g(shù)方法,分別進(jìn)行濕地地表覆蓋信息的提取。根據(jù)多次野外驗(yàn)證數(shù)據(jù)對(duì)提取結(jié)果進(jìn)行精度評(píng)價(jià)可得,采用面向?qū)ο蟮姆诸惙椒▽?duì)保護(hù)區(qū)影像數(shù)據(jù)的提取精度最高,其分類結(jié)果總體精度為85.22%,因此面向?qū)ο蟮姆诸悶楸Ｗo(hù)區(qū)濕地信息提取的最佳分類方法。為進(jìn)一步提高面向?qū)ο蠓椒ǚ诸惥?依據(jù)保護(hù)區(qū)濕地植被等地物的生長(zhǎng)規(guī)律,選用2015年5月、6月、9月Landsat8/OLI影像數(shù)據(jù)作為多時(shí)相遙感影像數(shù)據(jù)集,利用eCogntion軟件對(duì)多時(shí)相數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行影像分割。通過多時(shí)相影像中地物的光譜、紋理、空間、形狀等豐富的特征信息構(gòu)建規(guī)則集,根據(jù)所選取的隸屬度函數(shù)及閾值進(jìn)行保護(hù)區(qū)濕地信息的提取。然后對(duì)分類結(jié)果進(jìn)行精度評(píng)價(jià),利用多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行的濕地信息提取能夠有效提高分類精度,其分類總體精度超過90%,達(dá)到92.17%。利用2015年5、6、9月份的多時(shí)相遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行的濕地信息提取,其提取結(jié)果通過fragstats軟件統(tǒng)計(jì)計(jì)算景觀指數(shù)并進(jìn)行景觀格局特征的分析。其結(jié)果表明,在研究區(qū)雙臺(tái)河口自然保護(hù)區(qū)內(nèi),主要以天然濕地為主,所占比例為73.21%。人工濕地類別包括養(yǎng)殖水面、水稻田及水庫/坑塘相對(duì)來說較少只有18.53%。而人類活動(dòng)較頻繁的非濕地地區(qū)所占比例只有8.27%。因此雙臺(tái)河口保護(hù)區(qū)內(nèi),主要以天然濕地為主,非濕地即人類活動(dòng)較頻繁的地區(qū)相對(duì)來說所占比例比較少。由面積統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知在天然濕地中,以蘆葦及天然水域?yàn)橹饕愋汀Ｔ谌斯竦禺?dāng)中,水稻田及養(yǎng)殖水面為主要類型。在非濕地類型中,以建設(shè)用地為主要類型。通過統(tǒng)計(jì)可知雙臺(tái)河口保護(hù)區(qū)土地覆蓋類型以蘆葦和天然水域兩種天然濕地類型為主體。由不同級(jí)別的多種景觀指數(shù)指標(biāo)得出,雙臺(tái)河口保護(hù)區(qū)景觀中優(yōu)勢(shì)斑塊類型之間存在較高的連通性,而且景觀中聚合度較高,依據(jù)多個(gè)景觀指數(shù)可知保護(hù)區(qū)景觀異質(zhì)性及景觀的破碎度化程度,并且由本文分類結(jié)果可知,保護(hù)區(qū)濕地含有很多廊道景觀單元,造成了相同景觀類型的分割,同時(shí)也表明了雙臺(tái)河口國家級(jí)自然保護(hù)保護(hù)區(qū)已經(jīng)受到一定程度的人類活動(dòng)干擾影響,因此對(duì)濕地資源的保護(hù)需要得到高度重視。本研究為雙臺(tái)河口濕地的景觀生態(tài)格局的分析,濕地生態(tài)系統(tǒng)未來的發(fā)展以及資源保護(hù)研究提供了依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：雙臺(tái)河口濕地 濕地信息提取 面向?qū)ο蟮姆诸?/strong> Landsat8/OLI遙感數(shù)據(jù) 多時(shí)相遙感影像
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P237;P942
【目錄】：
- 摘要4-6
- Abstract6-9
- 第1章 引言9-19
- 1.1 選題依據(jù)與研究意義9-11
- 1.1.1 選題依據(jù)9-10
- 1.1.2 研究目的及意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3 主要研究?jī)?nèi)容15-17
- 1.4 研究思路和技術(shù)路線17-19
- 第2章 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)19-26
- 2.1 研究區(qū)概況19-20
- 2.2 數(shù)據(jù)源20-21
- 2.3 遙感影像數(shù)據(jù)預(yù)處理21-26
- 第3章 雙臺(tái)河口濕地信息提取方法比較26-51
- 3.1 濕地分類體系建立26-27
- 3.2 濕地解譯標(biāo)志27-29
- 3.3 監(jiān)督分類29-38
- 3.3.1 支持向量機(jī)29-34
- 3.3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)34-38
- 3.4 非監(jiān)督分類38-40
- 3.4.1 迭代自組織數(shù)據(jù)分析算法38-40
- 3.5 基于面向?qū)ο蠓椒ǖ臐竦胤诸?/span>40-51
- 3.5.1 影像分割41-42
- 3.5.2 影像分類特征的選取42-43
- 3.5.3 基于規(guī)則集的濕地信息提取43-51
- 第4章 基于多時(shí)相數(shù)據(jù)的雙臺(tái)河口濕地信息提取51-59
- 4.1 多時(shí)相數(shù)據(jù)的影像特征51-54
- 4.2 基于多時(shí)相數(shù)據(jù)的濕地信息提取54-58
- 4.3 分類結(jié)果比較58-59
- 第5章 雙臺(tái)河口保護(hù)區(qū)濕地景觀格局分析59-66
- 5.1 景觀生態(tài)指數(shù)59-62
- 5.2 濕地信息提取景觀格局分析62-66
- 結(jié)論與展望66-68
- 結(jié)論66
- 存在的問題與進(jìn)一步需要討論的問題66-68
- 致謝68-70
- 參考文獻(xiàn)70-74
- 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果74
【參考文獻(xiàn)】
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，本文編號(hào)：1052983
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