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基于多源遥感数据的矿区植被信息监测方法研究

作　者: 李新芝
导　师: 王萍
学　校: 山东科技大学
专　业: 摄影测量与遥感
关键词: 数据融合缨帽变换支持向量机分类光谱变化向量分析地表温度植被覆盖度
分类号: P237
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

由于煤炭开采而引起的矿区生态环境污染和破环问题不断涌现,且呈现日益增长的趋势,矿区环境污染灾害的调查和治理已成为矿区可持续发展亟待解决的重要课题。植被信息是指示生态环境的重要参数,矿区植被信息的有效提取与监测是矿区生态环境监测和治理的重要组成部分。本文以肥城矿区为研究区,利用多源遥感数据,根据植被的波谱特征和遥感图像特征,从空间和时间序列上动态分析了矿区植被生长变化状况及其与周围景观因素的关系,从而间接地反映出矿区扩展及生态环境状况,为矿区环境污染监测提供技术支持。本文主要进行了以下几方面的研究：1.针对矿区生态环境监测中的实际需求,本文充分利用SPOT-5数据2.5m分辨率的全色波段,运用小波变换、主成分分析等融合方法,分析了其在矿区生态环境要素调查中的应用,并将其作为矿区植被信息提取分析的基础数据。2.为有效提取与监测矿区植被信息,综合运用缨帽变换、植被与土壤相关性分析、支持向量机分类等方法提取了矿区植被信息,并制作了植被等级分布图,确定了不同污染程度的植被覆盖面积；运用光谱变化向量分析方法对矿区2000年-2009年的生态环境的变化信息进行了监测,确定了植被信息的动态变化。3.针对矿区植被与生态环境要素间相关分析的研究相对不足,本文反演了矿区地表温度,确定了植被覆盖度,从而分析了植被覆盖度与地表温度、大气污染及不同下垫面类型的关系,为决策部门制定相关生态措施提供了科学依据。4.以综合指数法为基础,通过计算生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地退化指数、环境质量指数综合分析了矿区生态环境状况,给出了各分矿区的生态环境状况指数等级,这不仅丰富和完善了生态环境影响评价的实践应用案例,还为矿区节能减排提供重要的技术支撑。5.通过野外调查,结合航拍数据对监测的矿区植被信息进行精度评价,根据分析结果及矿区生态环境状况指数提出了相关措施。实验结果表明,综合利用3S技术,采用数据融合、缨帽变换、支持向量机分类、光谱变化向量分析等方法,结合矿区实际获取的数据,能有效地提取矿区植被信息,提高矿区生态环境监测水平,在同类型的矿区生态环境遥感动态监测方面具有很大的推广应用价值。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-13
1 绪论  13-19
  1.1 研究背景和意义  13-14
  1.2 国内外研究现状分析  14-16
  1.3 本文主要研究内容  16-19
2 遥感数据预处理及地物解译标志建立  19-31
  2.1 研究区概况  19-20
  2.2 数据预处理  20-22
  2.3 数据融合  22-29
  2.4 遥感图像的地物解译标志  29-30
  2.5 本章小结  30-31
3 矿区植被信息提取与监测分析  31-53
  3.1 基于缨帽变换方法的植被信息提取  32-33
  3.2 基于植被与土壤相关分析方法的植被信息提取  33-35
  3.3 基于分类方法的植被信息提取  35-44
  3.4 研究区植被波谱曲线分析  44-46
  3.5 基于光谱变化向量分析方法的变化检测  46-52
  3.6 本章小结  52-53
4 矿区植被覆盖信息与生态要素相关性分析  53-65
  4.1 植被覆盖与地表温度相关分析  53-58
  4.2 植被覆盖与大气分布相关分析  58-59
  4.3 矿区生态环境状况指数分析  59-64
  4.4 本章小结  64-65
5 结论与展望  65-68
  5.1 结论  65-66
  5.2 展望及应采取的措施  66-68
致谢  68-69
参考文献  69-75
攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况  75

基于多源遥感数据的矿区植被信息监测方法研究

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