基于資源三號(hào)衛(wèi)星影像的城市土地利用變化與生態(tài)效應(yīng)研究
本文關(guān)鍵詞：基于資源三號(hào)衛(wèi)星影像的城市土地利用變化與生態(tài)效應(yīng)研究 出處：《東華理工大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型：學(xué)位論文
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【摘要】：城市是人類活動(dòng)的縮影,且不斷經(jīng)歷著迅速的變化,隨著我國(guó)城市化建設(shè)快速發(fā)展,生態(tài)環(huán)境問題也日益突顯。進(jìn)入21世紀(jì)以來,國(guó)產(chǎn)高分衛(wèi)星陸續(xù)發(fā)射,土地利用調(diào)查采用的衛(wèi)星數(shù)據(jù)開始傾向國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星,資源三號(hào)衛(wèi)星是我國(guó)發(fā)射的首顆高分辨率立體測(cè)圖衛(wèi)星,迄今已經(jīng)獲取了豐富的高分?jǐn)?shù)據(jù),但基于資三影像進(jìn)行土地利用監(jiān)測(cè)的技術(shù)還不完善。為了快速推動(dòng)國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星在土地利用變化監(jiān)測(cè)與生態(tài)效應(yīng)分析中的應(yīng)用,開展基于資源三號(hào)影像的相關(guān)研究十分必要。本文以南京市主城區(qū)為研究區(qū),以不同時(shí)相的資三衛(wèi)星影像為數(shù)據(jù)源,提取城市土地利用變化信息,進(jìn)而分析所引起的生態(tài)效應(yīng),為國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用積累經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)方法,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)針對(duì)資三影像的特點(diǎn),制作研究區(qū)影像的正射影像圖,歸納預(yù)處理的技術(shù)流程。利用MATLAB軟件編程實(shí)現(xiàn)影像均值、平均梯度、偏差指數(shù)以及信息熵等指數(shù)的計(jì)算,評(píng)價(jià)Brovey、PCA、HPF以及NNDiffuse等融合方法的效果,總結(jié)適用于資三影像的融合方法。(2)對(duì)面向?qū)ο笮畔⑻崛〉年P(guān)鍵步驟進(jìn)行研究,主要包括分割尺度以及規(guī)則集的建立。引入最大面積法和均值方差法確定影像分割的最優(yōu)尺度,利用分類特征建立信息提取的規(guī)則集,基于MATLAB軟件編程實(shí)現(xiàn)OSTU算法,自適應(yīng)的確定自定義特征的閾值,簡(jiǎn)化分類特征閾值確定的過程。(3)根據(jù)土地利用信息的提取結(jié)果,針對(duì)研究區(qū)實(shí)際情況對(duì)估算價(jià)值進(jìn)行修正,估計(jì)南京市主城區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。參照土地利用轉(zhuǎn)移矩陣,對(duì)研究區(qū)內(nèi)土地利用變化引起的總體生態(tài)環(huán)境效應(yīng)以及導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境質(zhì)量發(fā)生變化的土地轉(zhuǎn)移類型進(jìn)行分析,為有關(guān)部門制定有效的生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策提供一定的數(shù)據(jù)支持。(4)在總體生態(tài)環(huán)境分析的基礎(chǔ)上,從土地資源、社會(huì)、環(huán)境等三方面選取12個(gè)指標(biāo)構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)模型,并基于主成分分析法確定各指標(biāo)的權(quán)重,對(duì)研究區(qū)的生態(tài)脆弱性分區(qū)域的進(jìn)行評(píng)價(jià),總結(jié)生態(tài)穩(wěn)定性的影響因素,并提出相應(yīng)的改善意見。
[Abstract]:City is the epitome of human activities, and has been undergoing rapid changes. With the rapid development of urbanization in China, ecological and environmental problems have become increasingly prominent. Since 21th century, domestic high-score satellites have been launched one after another. The satellite data used in the land use survey began to incline to domestic satellites. Resource-3 satellite is the first high-resolution stereo mapping satellite launched by our country and has obtained rich high-score data so far. But the technology of land use monitoring based on three images is not perfect. In order to quickly promote the application of domestic satellites in land use change monitoring and ecological effect analysis. It is necessary to carry out related research based on Resource-3 image. In this paper, the main urban area of Nanjing is taken as the research area, and the information of urban land use change is extracted from different satellite images of different phases. Then the ecological effects caused by the accumulation of experience and technical methods for the application of domestic satellites in related fields. The main research contents are as follows: 1) aiming at the characteristics of the three images. Make the orthophoto image of the study area, sum up the technical flow of preprocessing, and use MATLAB software to program to realize the calculation of image mean value, average gradient, deviation index and information entropy index. Objective: to evaluate the effect of fusion methods such as Broveyam PCAA HPF and NNDiffuse. The key steps of object oriented information extraction are studied in this paper. It mainly includes the establishment of segmentation scale and rule set. The maximum area method and mean variance method are introduced to determine the optimal scale of image segmentation and the rule set of information extraction is established by using classification features. Based on MATLAB software programming to realize the OSTU algorithm, self-adaptive to determine the threshold of self-defined features, simplify the classification of feature threshold determination process. 3) according to the results of land use information extraction. According to the actual situation of the study area, the estimated value is revised to estimate the value of ecosystem services in the main urban area of Nanjing, referring to the land use transfer matrix. This paper analyzes the overall eco-environmental effects caused by land use change and the types of land transfer that lead to the change of ecological environment quality in the study area. For the relevant departments to formulate effective ecological environment protection policies to provide certain data support. 4) on the basis of the overall ecological environment analysis, from the land resources, social. Environment and other three aspects of 12 indicators to build an evaluation index model, and based on the principal component analysis to determine the weight of each index, the ecological vulnerability of the study area of the sub-region evaluation. The influencing factors of ecological stability are summarized and the corresponding improvement suggestions are put forward.
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：F299.23;P237
【參考文獻(xiàn)】
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，本文編號(hào)：1413750
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