【摘要】：林業(yè)是生態(tài)建設(shè)的主體,在維護(hù)生態(tài)平衡中起決定性作用。近年來,隨著遙感技術(shù)的發(fā)展和遙感技術(shù)在林業(yè)的深入應(yīng)用,其成為國家獲取林地資源信息的一種有效的手段。但相關(guān)研究表明,林地類型信息獲取中仍存在精度欠佳、新方法應(yīng)用少、自動(dòng)化程度低、詳細(xì)度和可信度差等技術(shù)難點(diǎn)。本文主要探討在大面積復(fù)雜林區(qū),基于紅邊波段衛(wèi)星數(shù)據(jù),高空間分辨率遙感影像開展林地類型精細(xì)識(shí)別和變化監(jiān)測(cè)技術(shù),以促進(jìn)具有紅邊波段衛(wèi)星數(shù)據(jù)在林地類型調(diào)查與監(jiān)測(cè)方面的深入應(yīng)用,更為擁有自主產(chǎn)權(quán)且具有紅邊波段的GF-6衛(wèi)星數(shù)據(jù)在林業(yè)中的應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。具體研究內(nèi)容與結(jié)果如下:(1)以內(nèi)蒙古根河市根河生態(tài)站為重點(diǎn)研究區(qū),基于2016年7月的RapidEye、GF-1 PMS和Landsat 8 OLI遙感影像,綜合利用影像的光譜特征、紋理特征與根河森林資源小班數(shù)據(jù)以及2016年林地類型外業(yè)調(diào)查樣本數(shù)據(jù),分別對(duì)三種遙感數(shù)據(jù)源采用最大似然法(MLC)和支持向量機(jī)(SVM)、基于EnMAP-Box的支持向量機(jī)(ImageSVM)和隨機(jī)森林(ImageRF)分類方法、歸一化紅邊指數(shù)(NDRE)參與下支持向量機(jī)分類和基于樣本的面向?qū)ο蠓诸惙ㄟM(jìn)行林地類型精細(xì)識(shí)別。最后以外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)和根河森林資源小班數(shù)據(jù)作為檢驗(yàn)樣本對(duì)不同方法的林地類型分類結(jié)果進(jìn)行精度驗(yàn)證,通過精度驗(yàn)證混淆矩陣進(jìn)行分類結(jié)果評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:1)ImageRF和ImageSVM分類法獲得的林地類型分類信息精度最高。基于高分辨率的RapidEye和GF-1PMS遙感影像效果更明顯,ImageRF和ImageSVM的總體分類進(jìn)度相對(duì)于傳統(tǒng)的SVM和MLC均提高了6%以上;基于中分辨率的OLI遙感影像,總體分類精度也均提高了 1%左右;2)在林地類型精細(xì)識(shí)別中,攜帶紅邊波段信息的RapidEye影像比無紅邊波段信息的Landsat OLI和GF-1 PMS影像具有更高的識(shí)別精度和可分離性;3)在相同條件(影像類型相同、數(shù)據(jù)范圍相同、運(yùn)行環(huán)境相同)下,ImageRF與ImageSVM分類法精度基本一致,但I(xiàn)mageRF方法費(fèi)時(shí)少、效率高;(2)針對(duì)攜帶紅邊波段信息的RapidEye遙感影像,包含歸一化紅邊指數(shù)NDRE的SVM分類與傳統(tǒng)的SVM分類的精度由84.08%增長到91.69%。由此可知林地類型信息對(duì)紅邊波段較為敏感,可極大的提高林地類型的識(shí)別精度;基于樣本的面向?qū)ο蠓诸惙ǚ诸惥瓤蓾M足林地類型精細(xì)分類要求,但是其自動(dòng)化程度低、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、受人為因素影響較大,不適合大區(qū)域林地類型精細(xì)識(shí)別研究。(3)以內(nèi)蒙古大興安嶺地區(qū)為整體研究區(qū),基于2008～2015年夏季的Landsat TM/OLI遙感影像、輔助數(shù)據(jù)和外業(yè)實(shí)地樣本點(diǎn),開展EnMap-Box的隨機(jī)森林分類后林地類型變化監(jiān)測(cè)技術(shù)研究。結(jié)果表明:EnMap-Box支持下的隨機(jī)森林分類后比較法精度較高�？傮w而言,研究期間內(nèi)蒙古大興安嶺林地面積從2008年的73.19%增加到2016年的74.08%,生態(tài)狀況不斷改善。2008～2015年間,疏林地向闊葉林和針葉分別轉(zhuǎn)換了2.13%和1.27%;1.01%和9.43%的草地轉(zhuǎn)換為闊葉林和針葉林;有2.72%和2.11%的未利用地分別轉(zhuǎn)換為闊葉林和針葉林。天然林資源保護(hù)工程的實(shí)施,是內(nèi)蒙古大興安嶺林地面積增加的重要原因之一。(4)以江西省吉水縣為驗(yàn)證研究區(qū),利用2008年Landsat TM和2016年GF-1多光譜遙感影像,結(jié)合2016年7月林地類型野外調(diào)查數(shù)據(jù),對(duì)本文研究的變化監(jiān)測(cè)技術(shù)的適用性進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明:2008和2016的總體分類精度分別為81.43%、83.89%,分類結(jié)果可靠性高;森林覆蓋率由62.83%提高到63.86%,與實(shí)際森林增加量相符合,同時(shí)各地物類型所占百分比也均與吉水縣實(shí)際相符合,故該方法在中國中部地區(qū)同樣具有很好地適用性。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P237
【圖文】：

7圖 1.1 技術(shù)路線圖1.3.2 章節(jié)安排論文正文部分按六個(gè)章節(jié)展開，各章節(jié)具體內(nèi)容如下：第一章 緒論。闡述了論文的研究背景與意義，總結(jié)分析了國內(nèi)外林地類型精細(xì)識(shí)別和林地類型變化檢測(cè)方面的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，在此基礎(chǔ)上確定了本文的研究內(nèi)容、技術(shù)路線以及章節(jié)安排。第二章 試驗(yàn)區(qū)與數(shù)據(jù)。介紹了本文的重點(diǎn)研究區(qū)和整體研究區(qū)的基本概況及研究所需的遙感數(shù)據(jù)、輔助數(shù)據(jù)和外業(yè)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)來源情況，并詳細(xì)介紹了遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理的各個(gè)流程，尤其是圖像融合部分，為“第四章”和“第五章”的研究奠定了基礎(chǔ)第三章 基本原理與方法。對(duì)本文涉及相關(guān)專業(yè)術(shù)語及參考標(biāo)準(zhǔn)做了簡(jiǎn)要說明，重

2 試驗(yàn)區(qū)與數(shù)據(jù)2.1 重點(diǎn)研究區(qū)概況根河市是內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市北部的一個(gè)縣級(jí)市[35]，地處大興安嶺北段。地理坐標(biāo)為 E120°12′～122°55′，N50°20′～52°30′，是中國緯度最高的城市之一，更是中國平均氣溫最低的旗市。全市總面積 20,012km2。根河市資源主要以森林資源為主體，森林覆蓋率為 91.7%，森林面積達(dá) 174.5 萬公頃[36]，興安落葉松（Larix spp.)、樟子松（Pinus sylvestris L. var. mongholica Litv.）和白樺（Betula platyphylla Suk.）等是該區(qū)域的主要樹種。境內(nèi)地勢(shì)起伏較大，縱觀全市總體地形地貌，東北高、西南低，平均海拔在 1000 米以上。境內(nèi)地表水資源豐富且分布均衡。2013 年末，根河市是共有 19 個(gè)民族，其中僅有 179 人的敖魯古雅馴鹿鄂溫克族被稱為中國最后的狩獵部落[37]。重點(diǎn)研究區(qū)的核心研究區(qū)域?yàn)榘瑑?nèi)蒙古首個(gè)森林生態(tài)觀測(cè)站——“大興安嶺森林氣候生態(tài)觀測(cè)站”所在的矩形區(qū)域（E121°23′～121°43′，N51°00′～51°45′），位于根河市的南部（如圖 2.1）。

西安科技大學(xué)全日制工程碩士學(xué)位論文（1）內(nèi) 蒙 古 大 興 安 嶺 地 區(qū) 位 于 內(nèi) 蒙 古 自 治 區(qū) 東 北 部[38]， 地 理 坐 標(biāo) 為E119°36′20"~125°19′50"，N47°03′40" ~53°20′00"，東西、南北各跨跨 6 個(gè)經(jīng)緯度，地域遼闊（圖 2.2）。內(nèi)蒙古大興安嶺地區(qū)擁有完備的自然生態(tài)系統(tǒng)（森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)和濕地生態(tài)系統(tǒng)）[37]，其生態(tài)地位和作用不言而喻（即：無法代替和復(fù)制）。呈東北—西南走向的大興安嶺山脈縱貫整個(gè)林區(qū)，構(gòu)成林區(qū)的山地丘陵地形。其中，中低山與丘陵各占 96.2%、3.5%，15°以下坡地約占 80%。林區(qū)地勢(shì)起伏不大，海拔高度在 400~1500 米之間。林區(qū)屬于寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候（冬季：漫長、嚴(yán)寒，夏季：短暫、炎熱），年平均氣溫低（-2.5 C），四季溫差較大（冬季極端最低氣溫可達(dá)-52.3℃），晝夜溫差升降急劇。林區(qū)降水量主要集中于夏季時(shí)期的7、8月份，約占全年的80%~90%。林區(qū)樹種主要有樟子松（Pinus sylvestris L. var. mongholica Litv.）、興安落葉松（Larixgmelinii）、山楊（Populus davidiana）和白樺（Betula platyphylla Suk）等，興安落葉松是內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的樹種[37,38]。

【參考文獻(xiàn)】

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1 郭玉東;王曉宏;邢婷婷;陳曉燕;田曉瑞;張秋良;;根河林業(yè)局森林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估[J];西北林學(xué)院學(xué)報(bào);2015年05期

2 崔佳潔;李世明;;高分一號(hào)衛(wèi)星影像的融合方法比較研究[J];黑龍江工程學(xué)院學(xué)報(bào);2015年03期

3 李增元;高志海;李凡;武紅敢;張旭;陳爾學(xué);張懷清;覃先林;夏朝中;;高分林業(yè)遙感應(yīng)用示范系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用[J];衛(wèi)星應(yīng)用;2015年03期

4 歐陽志云;張路;吳炳方;李曉松;徐衛(wèi)華;肖q

本文編號(hào)：2799794