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滇东南石漠化遥感监测综合应用技术研究

作　者: 张晓伦
导　师: 甘淑
学　校: 昆明理工大学
专　业: 测绘工程
关键词: 石漠化遥感监测岩溶岩石裸露率滇东南
分类号: X87
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

我国西南岩溶地区受到区域特殊的地质环境制约,以石漠化为表现特征的生态环境退化现象逐步加剧,岩溶石漠化已成为继西北地区荒漠化和黄土高原地区水土流失之后的我国第三大生态问题,利用遥感监测技术的优势可以宏观、快速、准确和经济地获取到岩溶石漠化的现状与分布状况,通过多时相遥感数据动态监测可以得到岩溶石漠化的时空动态演变规律,为后续岩溶石漠化的综合治理提供科学依据。本文以1990年、2000年和2007年三个时相TM/ETM+影像数据为遥感数据源,以ASTER的GDEM数据为地形数据源,利用区域地质图矢量化获得岩性分布数据,通过分析当前对石漠化评价与分级指标的研究建立研究区岩溶石漠化分级指标体系,分别采用决策树法、综合分析法与定量综合法三种方法对研究区石漠化状况进行遥感监测,提取研究区岩溶石漠化分级分布信息,精度评价发现定量综合法精度较高,后采用差值法对岩溶石漠化进行动态监测,统计分析得到研究区岩溶石漠化在两个时间段的变化规律。论文得到的主要研究结果如下：(1)参考NDVI的构建思路,通过对TM影像数据数据特性分析,提出利用TM7与TM4两个波段构建归一化岩石指数(NDRI),利用NDRI像元二分模型法提取岩石裸露率信息。(2)依据研究区岩溶石漠化分级评价指标体系,分别采用决策树法、综合分析法与定量综合法三种方法对石漠化进行遥感监测,提取研究区岩溶石漠化分级分布信息,根据野外实地调查数据对三种遥感监测方法精度进行评价验证,结果表明定量综合法效果最好。(3)利用1990年、2000年与2007年三个时相的遥感数据,采用定量综合法获得三个时相的研究区岩溶石漠化分级分布状况,利用差值法对研究区岩溶石漠化进行遥感动态监测得到两个时段的石漠化变化程度分布图,统计分析表明研究区岩溶石漠化仍在加剧恶化,但其加剧恶化速率在逐步降低,局部地区石漠化得到改善。(4)根据三个时相遥感监测结果,对研究区岩溶石漠化分级分布与岩性相关性进行分析,结果表明灰岩地区易于发生石漠化且石漠化现象较为严重,碳酸盐岩夹碎屑岩地区石漠化发生率相对较低,白云岩地区石漠化年均变化量较小。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
第一章引言  12-20
  1.1 研究背景与意义  12-13
  1.2 国内外研究现状  13-17
  1.3 研究内容  17-18
  1.4 研究方法与流程  18-20
    1.4.1 研究方法  18
    1.4.2 技术路线  18-20
第二章区域概况  20-26
  2.1 自然地理  20-22
    2.1.1 地理位置  20-21
    2.1.2 地形地貌  21
    2.1.3 气候特征  21-22
    2.1.4 土地及植被分布  22
  2.2 区域地质  22-23
    2.2.1 地层岩性  22-23
    2.2.2 断裂构造  23
  2.3 社会经济状况  23-26
    2.3.1 人口状况  23
    2.3.2 经济状况  23-24
    2.3.3 交通能源状况  24-26
第三章数据源的选择与预处理  26-36
  3.1 数据源的选择  26-30
    3.1.1 遥感影像数据的选择  26-29
    3.1.2 DEM数据的选择  29-30
    3.1.3 地质数据的选择  30
  3.2 数据预处理  30-36
    3.2.1 坐标系统  30
    3.2.2 辐射校正  30-31
    3.2.3 相对配准与镶嵌  31-32
    3.2.4 几何校正  32-33
    3.2.5 重采样  33-34
    3.2.6 裁剪  34-36
第四章岩溶石漠化遥感监测方法研究  36-60
  4.1 岩溶石漠化程度指标体系  36-39
    4.1.1 石漠化分级  36-38
    4.1.2 研究区石漠化分级指标体系  38-39
  4.2 岩溶石漠化相关指标提取  39-46
    4.2.1 植被覆盖度信息提取  39-41
    4.2.2 坡度信息提取  41-42
    4.2.3 岩石裸露率信息提取  42-45
    4.2.4 岩性分布制图  45-46
  4.3 决策树法  46-51
    4.3.1 决策树分类方法概述  46-47
    4.3.2 决策树法石漠化遥感监测流程  47-49
    4.3.3 规则库的建立  49
    4.3.4 决策树模型  49-51
  4.4 综合分析法  51-55
    4.4.1 综合分析法遥感监测流程  51-53
    4.4.2 石漠化综合指标分析  53-54
    4.4.3 综合分析模型  54-55
  4.5 定量综合法  55-58
    4.5.1 定量综合法概述  55-56
    4.5.2 定量综合法指标构建  56
    4.5.3 定量综合法石漠化遥感监测模型  56-58
  4.6 精度评价  58-60
    4.6.1 精度评价方法——混淆矩阵法  58
    4.6.2 研究区石漠化遥感监测方法精度评价分析  58-60
第五章岩溶石漠化遥感动态监测及综合分析  60-70
  5.1 遥感监测内容  60-61
    5.1.1 尺度划分  60-61
    5.1.2 石漠化变化程度等级划分  61
  5.2 基于差值法的岩溶石漠化动态监测  61-63
    5.2.1 各时相岩溶石漠化分布状况  61-62
    5.2.2 各时段岩溶石漠化变化程度  62-63
  5.3 综合分析  63-70
    5.3.1 石漠化现状分析  63-64
    5.3.2 石漠化变化程度分析  64-65
    5.3.3 石漠化变化率分析  65-66
    5.3.4 石漠化在碳酸盐岩中的变化程度分析  66-70
第六章结论与展望  70-72
  6.1 研究结论  70-71
  6.2 不足与展望  71-72
致谢  72-74
参考文献  74-80
附录  80

滇东南石漠化遥感监测综合应用技术研究

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