本文關鍵詞：基于全極化SAR數據的喀斯特地區(qū)石漠化遙感監(jiān)測技術研究

  更多相關文章： 石漠化 遙感監(jiān)測 SAR 極化分解

【摘要】：喀斯特石漠化是一種特殊且復雜的地表形態(tài),主要凸顯為脆弱的自然環(huán)境,導致地域性生態(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喪失。遙感技術是及時準確獲取地理信息的一個重要手段,具有探測范圍廣、信息量豐富、綜合性、周期性動態(tài)監(jiān)測等特點,已成為石漠化動態(tài)調查與監(jiān)測的主要方式。將傳統光學遙感技術運用于對石漠化調查、監(jiān)測的研究基本成熟,但在以貴州高原為中心的中國南方喀斯特地區(qū)由于多云多雨氣候,導致光學數據難以作為喀斯特石漠化周期監(jiān)測數據,大范圍區(qū)域存在數據盲區(qū)。微波遙感具有不受氣候、光照條件的限制,相比光學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,全極化SAR將成為喀斯特石漠化遙感調查與監(jiān)測的又一數據。研究選擇Radarsat-2全極化SAR數據作為遙感監(jiān)測數據,以貴州清鎮(zhèn)流長現代煙草農業(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)喀斯特石漠化等級劃分指標體系,選用1:1萬地形圖建立DEM作為地形數據,以1:20萬水文地質圖矢量化得巖性分布作為巖性因子,利用極化分解技術以及混合像元二分法獲得植被覆蓋度作為植被因子,在目標分解的基礎上提取目標地物的H/α空間,在分析散射機制得到研究區(qū)土地利用現狀作為人為因子;采用決策樹、綜合分析法分別對研究區(qū)進行石漠化遙感監(jiān)測,提取研究區(qū)喀斯特石漠化分級分布信息,并完成研究區(qū)喀斯特石漠化等級分類制圖。結果表明,Radarsat-2影像數據對喀斯特石漠化遙調查與感監(jiān)測具有可行性和準確性,能獲取喀斯特區(qū)域地面實時數據,能為喀斯特石漠化地區(qū)地物識別調查、監(jiān)測提供新的技術方案,為石漠化地區(qū)的生態(tài)安全與生態(tài)恢復優(yōu)化調控提供數據源支撐。研究得到的主要結論為:(1)SAR數據預處理。研究以Radarsat-2全極化數據為遙感調查與監(jiān)測數據源,建立了一套適合于喀斯特山區(qū)的SAR數據處理流程。研究運用ENVI、Plo SARpro、Erdas等遙感數據處理平臺,形成一套適用于中國南方喀斯特山地的原數據預處理過程:多視處理、相干矩陣提取、濾波、特征參數提取、幾何校正。(2)基于SAR極化分解的石漠化指標提取。在提取特征參數(RVI)基礎上,采用像元二分模型進行混合像元的信息的提取,結合研究區(qū)植被覆蓋狀況,根據實測數據以及SAR影像計算數據,確定RVImax=1.024和RVImin=0.142,提取計算研究區(qū)植被覆蓋度;在構成H-α二維空間的基礎上,利用Wishart-H-α對研究區(qū)進行土地利用類型提取,并進行精度驗證。研究表明利用Wishart-H-α監(jiān)督分類對研究區(qū)進行土地利用分類,其總體精度達到83.13%,Kappa系數達到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體系中人為影響因子進行石漠化判讀。(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)地理信息數據庫的基礎上,利用決策樹、綜合分析法對影響指標建立石漠化定量判別模型,得到研究區(qū)石漠化分布圖,并以實際的石漠化分布圖驗證了分類結果的精度。研究表明,利用決策樹法與綜合分析法進行研究區(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。因此在進行基于全極化SAR數據進行石漠化程度劃分,研究建議選用綜合分析法。
【關鍵詞】：石漠化 遙感監(jiān)測 SAR 極化分解
【學位授予單位】：貴州師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 國內外研究現狀與進展12-16
• 1.2.1 石漠化遙感國內外研究現狀分析12-14
• 1.2.2 SAR遙感應用現狀國內外研究現狀分析14-15
• 1.2.3 基于極化分解的SAR圖像識別國內外研究現狀分析15-16
• 1.3 SAR遙感在多云多雨區(qū)域應用的重要性16-17
• 1.4 研究的創(chuàng)新之處17
• 1.5 研究內容、方法與技術路線17-20
• 1.5.1 研究內容17-18
• 1.5.2 研究方法與技術路線18-20
• 2 數據獲取與數據處理20-28
• 2.1 遙感數據選取與處理20-26
• 2.1.1 遙感數據選取20
• 2.1.2 遙感數據處理20-26
• 2.2 DEM數據選取與處理26-27
• 2.3 地質數據選取與處理27-28
• 3 石漠化分類等級指標體系建立與遙感分類監(jiān)測方法研究28-34
• 3.1 石漠化分類等級指標體系28-30
• 3.1.1 石漠化分類等級劃分體系28-29
• 3.1.2 研究區(qū)石漠化分類等級劃分體系29-30
• 3.2 綜合分析法石漠化分類遙感監(jiān)測方法研究30-33
• 3.2.1.綜合分析指標確定31-32
• 3.2.2 綜合分析石漠化遙感監(jiān)測流程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)測方法研究33-34
• 4 案例分析——以貴州清鎮(zhèn)流長現代煙草農業(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)遙感數據處理36-38
• 4.3 研究區(qū)地質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 土地利用分類結果精度評價45-47
• 4.6 研究區(qū)石漠化遙感分類監(jiān)測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50-52
• 4.6.3 精度評價52-53
• 5 結論與討論53-57
• 5.1 結論53-55
• 5.2 不足與展望55-57
• 參考文獻57-61
• 致謝61-62
• 研究生期間發(fā)表論文及獲獎情況62-63
• 附件63-71

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 楊成濤 ,謝云華;滇東高原的石漠化治理[J];國土綠化;2004年01期

2 盧燕 ,周業(yè)生;羅城石漠化生態(tài)治理工程建設探討[J];廣西林業(yè);2005年05期

3 彭釗;;治理石漠化 保護珠江源[J];前進論壇;2006年06期

4 臧海恩;;來賓市石漠化治理初見成效[J];廣西林業(yè);2006年04期

5 徐琨琳;;廣西石漠化危害與治理對策[J];礦產與地質;2006年Z1期

6 盧彪;楊明剛;;關嶺自治縣花江石漠化的成因及防治措施[J];中國水土保持科學;2007年02期

7 農勝奇;;廣西巖溶地區(qū)石漠化危害及治理對策[J];廣西林業(yè)科學;2007年03期

8 宋維峰;;我國石漠化現狀及其防治綜述[J];中國水土保持科學;2007年05期

9 楊成波;王震洪;;中國西南地區(qū)石漠化及其綜合治理研究[J];農業(yè)環(huán)境與發(fā)展;2007年05期

10 張周來;王軍偉;;變石漠化為綠水青山[J];中國民族;2008年12期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 ;精心組織 真抓實干 扎實推進石漠化治理工作[A];中國西南石山地區(qū)第四次生態(tài)建設與扶貧開發(fā)研討會專輯[C];2002年

2 羅婭;;石漠化治理—傳統農耕文化的堅守與變遷[A];地理學核心問題與主線——中國地理學會2011年學術年會暨中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所建所五十年慶典論文摘要集[C];2011年

3 曾慶良;郝菊海;;畢節(jié)生態(tài)試驗區(qū)石漠化成因及治理對策探討[A];長江流域生態(tài)建設與區(qū)域科學發(fā)展研討會優(yōu)秀論文集[C];2009年

4 但文紅;彭思濤;;農村生計模式變遷與石漠化治理政策調整研究——以紫云縣為例[A];中國山區(qū)土地資源開發(fā)利用與人地協調發(fā)展研究[C];2010年

5 羅桂湘;;廣西石漠化及其氣候因素初探[A];2006年廣西氣象學會學術年會論文集[C];2006年

6 周建華;鄧琴;丁衛(wèi)紅;;“人與自然和諧發(fā)展”與畢節(jié)試驗區(qū)石漠化治理[A];畢節(jié)試驗區(qū)研究——畢節(jié)地區(qū)哲學社會科學理論研究課題集[C];2008年

7 李克斌;;喀斯特山區(qū)石漠化成因及治理措施探討——以貴州省六枝特區(qū)為例[A];全國水土保持與荒漠化防治及生態(tài)修復交流研討會論文集[C];2009年

8 溫遠光;陳放;朱宏光;賴家業(yè);劉京濤;吳慶標;;石漠化綜合治理的理論與技術[A];生態(tài)安全與可持續(xù)發(fā)展——廣西生態(tài)學學會2003年學術年會論文集[C];2003年

9 梁建平;許奇聰;;廣西巖溶地區(qū)石漠化綜合治理技術[A];2005年中國科協學術年會26分會場論文集（1）[C];2005年

10 唐明榜;楊元熙;;巖溶地區(qū)石漠化治理的對策[A];節(jié)能環(huán)保 和諧發(fā)展——2007中國科協年會論文集（三）[C];2007年

中國重要報紙全文數據庫 前10條

1 劉文國 毛朝敬;石漠化已成西南頑疾[N];中國環(huán)境報;2002年

2 劉文國 毛朝敬;石漠化已成西南頑疾[N];中國環(huán)境報;2002年

3 王成;大西南石漠化擴至11萬平方公里[N];地質勘查導報;2005年

4 本報記者　鄭北鷹;石漠化不容漠視[N];光明日報;2004年

5 本報記者 李銀雁 通訊員 蔣為民;石漠化：廣西生態(tài)頭號問題[N];中國經濟時報;2001年

6 本報記者 景應忠;石漠化，誰給貴州出的難題[N];中國經濟時報;2003年

7 李育材;關于我國西南部地區(qū)石漠化治理情況的調查報告[N];中國綠色時報;2001年

8 黃明政;貴州治理石漠化生態(tài)改善[N];中國綠色時報;2004年

9 記者 雷隆隆;湖南石漠化成因摸清[N];中國礦業(yè)報;2007年

10 本報記者 顏明華 實習生 劉宇;直面石漠化[N];重慶日報;2006年

中國博士學位論文全文數據庫 前7條

1 王德爐;喀斯特石漠化的形成過程及防治研究[D];南京林業(yè)大學;2003年

2 皇甫江云;西南巖溶地區(qū)草地石漠化動態(tài)監(jiān)測與評價研究[D];北京林業(yè)大學;2014年

3 王德光;基于系統理論的小流域喀斯特石漠化治理模式研究[D];福建師范大學;2012年

4 張素紅;粵北巖溶山區(qū)土地石漠化研究[D];北京師范大學;2007年

5 李瑞玲;貴州巖溶地區(qū)土地石漠化形成的自然背景及其空間地域分異[D];中國科學院研究生院（地球化學研究所）;2004年

6 盧紅梅;喀斯特石漠化過程中的土壤生物地球化學特征[D];中國科學院研究生院（地球化學研究所）;2006年

7 譚秋;不同尺度下喀斯特石漠化的景觀格局與空間因子分析[D];中國科學院研究生院（地球化學研究所）;2006年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 陳起偉;貴州巖溶地區(qū)石漠化時空變化規(guī)律及發(fā)展趨勢研究[D];貴州師范大學;2009年

2 劉璞;廣西壯族自治區(qū)紅水河流域石漠化調查與研究[D];中國地質大學（北京）;2007年

3 牛海波;基于遙感技術在廣西忻城縣石漠化調查研究[D];中國地質大學(北京);2012年

4 劉海龍;面向對象的石漠化遙感監(jiān)測及過程模擬研究[D];昆明理工大學;2015年

5 趙麗蘋;基于MODIS數據的喀斯特地區(qū)石漠化時空演變特征研究[D];中國地質大學(北京);2015年

6 楊航;基于RS華鎣市巖溶地區(qū)石漠化信息提取與分析[D];四川師范大學;2015年

7 謝攀;湖南省吉首市石漠化綜合治理模式研究[D];中南林業(yè)科技大學;2015年

8 陳偉;石漠化治理背景下的農戶生計研究[D];南京林業(yè)大學;2015年

9 馬一琳;南寧市巖溶地區(qū)石漠化動態(tài)分析[D];廣西大學;2015年

10 池永寬;石漠化治理中農草林草空間優(yōu)化配置技術與示范[D];貴州師范大學;2015年

，

本文編號：722553