【摘要】：洞庭湖濕地地處長(zhǎng)江中下游，，對(duì)維持生態(tài)平衡和保持本區(qū)域的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。然而，由于自然環(huán)境的變遷、長(zhǎng)期的泥沙淤積和人類活動(dòng)干擾的日益加劇，洞庭湖濕地受到了嚴(yán)重的破壞，濕地面積急劇下降。人類活動(dòng)與河流水沙情勢(shì)制約著湖泊的演化，圍湖墾殖和入湖泥沙淤積加速著洞庭湖的衰亡，洞庭湖敞水區(qū)的面積急劇縮小，洲灘面積逐漸增多，洞庭湖濕地的結(jié)構(gòu)和功能正在發(fā)生著巨大的變化。 本研究以洞庭湖區(qū)為研究對(duì)象，利用不同分辨率遙感影像數(shù)據(jù)的光譜與紋理特征，結(jié)合其他輔助數(shù)據(jù)，探索洞庭湖濕地信息的高效提取方法。同時(shí)根據(jù)多期影像數(shù)據(jù)的分類結(jié)果，揭示濕地的演變規(guī)律。 主要研究成果與結(jié)論如下： （1）利用人類活動(dòng)中洞庭湖防洪大堤對(duì)洞庭湖區(qū)域進(jìn)行分區(qū)，結(jié)合GIS知識(shí)的空間分析功能，研究洞庭湖濕地的分布特征，考慮冬夏季相的不同，充分挖掘數(shù)據(jù)，構(gòu)建決策樹實(shí)現(xiàn)對(duì)研究區(qū)濕地類型的精確獲取。將分類結(jié)果與傳統(tǒng)最大似然法監(jiān)督分類所得結(jié)果進(jìn)行對(duì)比可知：利用知識(shí)的決策樹分類方法對(duì)濕地類型進(jìn)行分類，較傳統(tǒng)的最大似然法監(jiān)督分類總體精度提高12.05%；總體kappa系數(shù)提高0.1407；特別是外湖區(qū)的林地，蘆葦灘地，泥灘地、水體等覆蓋類型其生產(chǎn)者精度和用戶精度有大幅提高。 （2）利用SPOT-5高分辨率影像進(jìn)行洞庭湖濕地土地覆蓋分類，選擇全色波段作為紋理特征計(jì)算的數(shù)據(jù)源；通過(guò)選定樣本的J-M距離確定各濕地類型相對(duì)應(yīng)的最佳紋理尺度；選用QUEST算法對(duì)遙感影像光譜、紋理信息構(gòu)成的數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，構(gòu)建決策樹模型，對(duì)高分辨率影像進(jìn)行分類。 結(jié)果表明結(jié)合多尺度最佳紋理信息的高分辨率影像分類，分類精度達(dá)到78.57%，而單一光譜數(shù)據(jù)分類和結(jié)合單尺度紋理數(shù)據(jù)的分類精度分別為71.98%和76.76%。可見(jiàn)，紋理信息能夠有效地提高地物的識(shí)別程度，多尺度紋理能夠更好地描述地物的紋理特征，更有效解決分類結(jié)果中的同譜異物現(xiàn)象，有助于提高高分辨率影像分類精度與效率。 （3）水體、泥灘地、苔草灘地、蘆葦灘地、水田是本研究最主要的土地覆蓋類型。水體、苔草灘地面積在所選時(shí)間跨度上先減少，后趨于穩(wěn)定；泥灘地呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢(shì)。作為本區(qū)魚類與水鳥主要棲息、覓食地的水體、泥灘地、苔草灘地的減少，表明奔去濕地退化嚴(yán)重威脅本區(qū)的濕地多樣性保護(hù)。 從1987年至1996年，研究區(qū)濕地類型發(fā)生劇烈變化，主要轉(zhuǎn)化類型為泥灘地、水域、苔草灘地與林地的轉(zhuǎn)化。1987年至2004年洞庭湖外湖區(qū)的林地面積仍在持續(xù)增加，同時(shí)泥灘地持續(xù)減少；在2004年-2009年區(qū)間，外湖區(qū)的林地面積一定程度出現(xiàn)下降，但不明顯，其已經(jīng)成為洞庭湖區(qū)特別是西洞庭湖區(qū)一種主要的地面覆被類型。 （4）研究區(qū)景觀總體的多樣性和異質(zhì)性變化不大；景觀中各優(yōu)勢(shì)地類所占比重呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)；景觀類型團(tuán)聚程度增大，分散程度降低。 研究區(qū)地類斑塊在1987年至1996年總體呈現(xiàn)斑塊趨于破碎化和小型化的趨勢(shì)；在1996年至2009年2個(gè)時(shí)間段內(nèi)，則表現(xiàn)為斑塊趨于聚合的趨勢(shì)。研究區(qū)地類斑塊密度變化總體呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，斑塊破碎化程度在1996年達(dá)到最高，到2004年時(shí)又有很大程度好轉(zhuǎn)，景觀趨于完整；斑塊邊界密度在1996年至2009年之間總體下降，研究區(qū)地類形狀趨于規(guī)則，受到較為劇烈的人為干擾。研究區(qū)地類呈現(xiàn)出聚集度增加的趨勢(shì)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：X37

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2612408