本文關鍵詞：利用多時相Landsat衛(wèi)星影像直接提取沙漠化區(qū)域的簡便方法，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：沙漠化是我國北方土地退化的主要形式,對我國經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境安全造成重要影響。如何快捷簡便地提取出一定時間內發(fā)生了由“非沙質地表”到“沙質地表”轉化的沙漠化區(qū)域,對沙漠化的防治具有重要意義。本文以甘肅省地理國情監(jiān)測項目“河西走廊綠洲化、沙漠化動態(tài)監(jiān)測”為依托,以沙漠化最為典型的民勤地區(qū)為實驗區(qū),以1994年和2014年的Landsat衛(wèi)星影像為數(shù)據(jù)源,試圖通過對基于Landsat的不同時相間沙漠化區(qū)域提取方法的研究,探索出一套直接提取沙漠化區(qū)域的簡便方法。本文所開展的工作和獲得認識如下：1、探索出一種基于差異主成分變換的荒漠化區(qū)域快速提取方法�；诓町愔鞒煞肿儞Q后第一主分量值的正負能表征變化的方向性(大于零表征荒漠化,小于零表征綠洲化)的發(fā)現(xiàn),通過差異主成分變換與最大類間方差法的結合使用,提出了不同時相的Landsat衛(wèi)星影像之間荒漠化區(qū)域的快速提取方法。經(jīng)多個區(qū)域的影像對比,發(fā)現(xiàn)利用該方法提取荒漠化區(qū)域精度較高,操作簡單,可行性較好。2、遴選出NDMI(歸一化土壤濕度指數(shù))為反映沙質地表特征的最佳指征因子。反演了常用于沙漠化遙感監(jiān)測的8個指標,分別為NDMI(歸一化土壤濕度指數(shù))、NDWI(歸一化差異水體指數(shù))、NMDI(歸一化多波段干旱指數(shù)),Albedo(反照率)、MSAVI(修正的土壤調節(jié)植被指數(shù))以及3×3、5×5和7×7窗口的紋理均值,并對其用于不同類型沙質地表的一次性提取的適用性進行評價。NDMI因其在不同類型的沙質地表之間同質性最好,在沙質地表與其他地類之間異質性較強,被遴選為沙質地表的最佳指征因子。3、提出了一種基于最大類間方差法對NDMI多次分割的沙質地表提取方法。受圖像二分原理的啟發(fā),提出了基于最大類間方差法對NDMI多次分割確定閾值,進而提取沙質地表的方法。該方法的優(yōu)點是不依賴于訓練樣本,可避免訓練樣本的數(shù)量和質量對分類結果的影響。實驗結果表明,利用該方法能有效地區(qū)分與沙質地表容易混分的戈壁、撂荒地與鹽堿地,總體精度可達到82%,但不足之處是對于山體有誤分現(xiàn)象。4、總結出先識別荒漠化區(qū)域再確定沙質地表,進而直接獲得沙漠化區(qū)域的簡便方法。沙漠化區(qū)域是荒漠化區(qū)域的子集,故只需將荒漠化的區(qū)域的提取結果與沙質地表提取結果求交集即可獲得沙漠化區(qū)域。經(jīng)實地考察驗證結合影像對比,發(fā)現(xiàn)利用本文方法提取出的近20年民勤地區(qū)的沙漠化區(qū)域接近客觀實際,提取精度較高,充分說明該方法具有很好的適用性。
【關鍵詞】：沙漠化區(qū)域 荒漠化區(qū)域 沙質地表 最大類間方差法 多次分割
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P237
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 選題背景和意義10
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 研究目標、研究內容、技術路線和論文結構14-16
• 1.3.1 研究目標14
• 1.3.2 研究內容14
• 1.3.3 技術路線14-15
• 1.3.4 論文結構15-16
• 第二章 沙漠化提取理論基礎16-20
• 2.1 沙漠化概念16
• 2.2 變化檢測綜述16-19
• 2.2.1 差異主成分變換法17
• 2.2.2 變化檢測中變化像元的確定原理17-18
• 2.2.3 最大類間方差法OTSU18-19
• 2.3 沙漠化區(qū)域提取的基本思路19-20
• 第三章 荒漠化區(qū)域提取方法20-29
• 3.1 來自差異主成分變換的發(fā)現(xiàn)20-23
• 3.2 基于差異主成分變換的荒漠化區(qū)域提取方法23-24
• 3.3 實驗與分析24-29
• 第四章 沙質地表提取方法29-46
• 4.1 來自洋蔥的思考29-30
• 4.2 沙質地表指征因子定量反演與評價30-41
• 4.2.1 反照率(Albedo)31-32
• 4.2.2 修正的土壤調節(jié)植被指數(shù)(MSAVI)32-34
• 4.2.3 歸一化差異水體指數(shù)(NDWI)34-35
• 4.2.4 歸一化多波段干旱指數(shù)(NMDI)35-37
• 4.2.5 歸一化土壤濕度指數(shù)(NDMI)37-38
• 4.2.6 紋理38-41
• 4.3 基于多次分割的沙質地表提取方法41-42
• 4.4 實驗與分析42-45
• 4.5 驗證與評價45-46
• 第五章 沙漠化區(qū)域提取方法46-52
• 5.1 沙漠化區(qū)域提取方法46
• 5.2 實驗與分析46-52
• 第六章 結論與展望52-54
• 6.1 結論52-53
• 6.2 不足與展望53-54
• 6.2.1 不足53
• 6.2.2 展望53-54
• 參考文獻54-59
• 在學期間的研究成果59-60
• 致謝60

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本文編號：353152