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海涂围垦区土壤高光谱特性与土地利用遥感调查研究

作　者: 黄明祥
导　师: 史舟
学　校: 浙江大学
专　业: 农业遥感与信息技术
关键词: 海涂土壤高光谱多时相 TM ERS-2
分类号: S127
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 313次
引　用: 2次
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内容摘要

海涂土壤是浙江省主要的后备土地资源，海涂土壤利用状况及其变化，不仅关系到围垦区社会经济的持续发展，而且还影响到海涂土壤资源的合理开发与利用。为此就必须要科学的、动态的掌握它们的分布、性质及其利用的变化。本文结合国家自然科学基金项目，选取围垦面积较大、围垦历史较长、在浙江省具有典型代表的上虞市海涂围垦区(杭州湾南岸)为例，综合应用多层次、多类型的遥感数据进行样区海涂土壤高光谱特性与评价研究，并开展围垦区土地利用遥感调查研究。主要研究内容及其结果如下： 1．研究区内野外采集的土壤样品经自然烘干、过筛后，分别进行土壤理化性质分析和高光谱测试。土壤理化性质分析结果表明海涂土壤总体有机质含量低，电导率和含砂量高，并且随着围垦时间的增长呈现出规律性的变化。从土壤高光谱中选取9个吸收波段与土壤电导率、阳离子交换量和机械组成的Person相关分析表明，海涂土壤砂粒、粉粒含量与各波段相关性显著。 2．依据不同围垦历史，对所有土样进行分组，并对选取的9个吸收波段进行逐步判别分析。判别结果表明，处于不同围垦区并具有不同改良程度的土样，其光谱数据具有很好的类可分性。 3．对研究区系列历史数据预处理，提取围堤信息，根据地面的辅助调查和地方统计资料，统计出近三十年来海涂围垦面积的变化和范围。 4．利用多时相陆地卫星影像进行研究区土地利用遥感调查。首先从ETM+图像中提取围垦坝和围垦范围变化信息，其次根据围垦年代不同对研究区进行空间分区，然后对不同子区采用不同分类方法。对分类后的各子区土地利用类型面积进行统计。研究结果表明，不同时期围垦区的主要农业土地利用类型有着明显的差异，从新围垦区裸露的未利用地和水产养殖塘为主，逐步过渡到棉花田及老围垦区的水稻田和果园。 5．在没有光学遥感数据的辅助下，仅采用多时相的ERS-2 PRI雷达产品，经过雷达预处理、研究区分区后，针对不同子区土地利用类型的复杂程度，分别采用ISODATA非监督分类和BP神经网络分类器进行土地利用类型分类。分类总体精度为77.34％，总体Kappa系数为0.74。结果表明，在类似海涂围垦区，全天时、全天候的雷达遥感数据能够替代多光谱遥感数据进行土地利用遥感调查，并显示出巨大的应用潜力。

全文目录

目录  3-5
图表目录  5-8
中文摘要  8-9
Abstract  9-11
第一章引言  11-18
  1.1 课题意义和目的  11-12
  1.2 概述  12-18
    1.2.1 土壤光谱特性及其在相关评价中的应用  12-15
    1.2.2 光学遥感数据在土地利用遥感调查及其监测中的应用  15-16
    1.2.3 雷达遥感数据在土地利用分类中的应用  16-18
第二章研究总体设计  18-22
  2.1 研究区概况  18
  2.2 研究数据源  18-21
    2.2.1 地面实测数据  18-19
    2.2.2 光学遥感数据  19-20
    2.2.3 极化雷达数据  20-21
  2.3 研究总体技术框架  21-22
第三章海涂土壤高光谱特性与评价研究  22-29
  3.1 样点空间分区  22
  3.2 数据源  22-23
  3.3 实测数据分析  23-25
    3.3.1 室内土壤理化性质分析  23
    3.3.2 室内土壤高光谱特性分析  23-25
  3.4 多元统计判别分析  25-27
  3.5 结果与讨论  27-28
  3.6 本章小结  28-29
第四章光学遥感数据在海涂围垦区土地利用变化及其分类研究中的应用  29-45
  4.1 MSS、TM和ETM+数据在海涂围垦历史调查中的应用  29-34
    4.1.1 数据源  29
    4.1.2 图像预处理  29-31
    4.1.3 围垦堤的提取  31-33
    4.1.4 围垦范围的调查和统计  33-34
  4.2 多时相TM资料监测海涂围垦区开发利用动态变化  34-44
    4.2.1 技术路线  34-35
    4.2.2 研究区及其空间分区  35-36
    4.2.3 图像分类  36-40
    4.2.4 结果与讨论  40-44
  4.3 本章小结  44-45
第五章多时相ERS-2 SAR数据在海涂围垦区土地利用分类中的应用  45-60
  5.1 SAR遥感概述  45-49
    5.1.1 SAR遥感特点  45-46
    5.1.2 SAR影像的几何特征  46-47
    5.1.3 SAR影像的辐射特性  47-49
  5.2 数据源  49
  5.3 研究技术路线  49-50
  5.4 ERS-2 SAR数据预处理  50-54
    5.4.1 ERS-2 PRI产品辐射定标  50
    5.4.2 几何纠正和配准  50-51
    5.4.3 去噪方法的评价和选择  51-54
  5.5 多时相ERS-2 SAR假彩色合成  54
  5.6 围垦堤提取和空间分区  54-55
  5.7 多时相ERS-2 SAR分类  55-59
    5.7.1 神经网络分类法  55-56
    5.7.2 分类体系  56
    5.7.3 结果与讨论  56-59
  5.8 本章小结  59-60
结论  60-61
参考文献  61-69
附图  69-76
致谢  76-77
中英文术语对照表  77

海涂围垦区土壤高光谱特性与土地利用遥感调查研究

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