發(fā)布時(shí)間：2020-10-13 09:19

　　 濕地是指陸地上常年或季節(jié)性積水或過濕的土地與生長棲息于其上的生物種群構(gòu)成的獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng)。濕地是重要的國土資源和自然資源,是地球上最富生物多樣性的生態(tài)景觀和人類最重要的生存環(huán)境之一。我國濕地類型多樣、分布廣泛,從寒溫帶到熱帶,從平原到山地、高原,從沿海到內(nèi)陸都有濕地發(fā)育。濕地具有面積廣闊、隨季節(jié)的變化較大、局部地區(qū)人力難以到達(dá)的特點(diǎn),因此,借助遙感技術(shù)給濕地的研究和監(jiān)測帶來很大的便利,在濕地動(dòng)態(tài)監(jiān)測、濕地保護(hù)、生態(tài)恢復(fù)等方面,遙感技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮了重要作用。由于高光譜遙感能獲取許多窄而連續(xù)的光譜影像,它包含了豐富的空間、輻射和光譜信息,從它的每個(gè)像元均能提取一條平滑而完整的光譜曲線。濕地光譜信息包含著濕地植被、土壤和水文等光譜特性,是各種光譜信息的綜合反映。其中,植被光譜不僅具有高度相似性和空間變異性,而且更具有較強(qiáng)的時(shí)間動(dòng)態(tài)性;不同植被的光譜隨時(shí)問的變化、觀測角度的不同具有明顯的區(qū)別。高光譜遙感在識(shí)別地表植被類型的細(xì)微差別上具有獨(dú)特優(yōu)勢,而不同角度的高光譜觀測更加能探測地表植被的方位信息,因此,利用高光譜遙感手段和多角度信息的識(shí)別作用,結(jié)合植被的時(shí)間動(dòng)態(tài)特征,能更好的提高濕地植被類型的識(shí)別及濕地類型的分類精度。 本論文利用歐空局PROBA衛(wèi)星上搭載的cflRIs高光譜成像儀,獲取了青海省玉樹縣隆寶灘自然保護(hù)區(qū)4個(gè)時(shí)相的CHRIS遙感數(shù)據(jù),每個(gè)時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)都包含了6個(gè)角度的高光譜影像,分別是-55°、-36°、O°、+36°、+55°影像。本文利用夏季(2010年8月27曰)獲取的不同角度的影像進(jìn)行濕地植被類型信息提取;利用冬季(2010年2月20日)獲取的不同角度影像進(jìn)行濕地分類研究,以探索高光譜影像的多角度信息在典型濕地植被識(shí)別和濕地類型劃分中的應(yīng)用優(yōu)勢。本次試驗(yàn)的最大特點(diǎn)在于對多角度遙感影像的變換及其信息提取效果的研究。CHRIs數(shù)據(jù)是集多角度與高光譜為一體的遙感數(shù)據(jù),國內(nèi)應(yīng)用此數(shù)據(jù)的研究較少。論文的具體研究內(nèi)容及結(jié)論如下: (1)利用不同角度的影像進(jìn)行植被指數(shù)的計(jì)算,將計(jì)算后的影像進(jìn)行融合,對濕地植被類型的信息提取有良好效果。本文先計(jì)算.36°影像的歸一化植被指數(shù)(NDVI),將計(jì)算后的影像與O°影像融合,采用SAM方法對融合后影像提取濕地植被類型信息。結(jié)合實(shí)地調(diào)查資料,利用混淆矩陣對植被信息提取結(jié)果進(jìn)行精度分析,計(jì)算得到較高的總體精度(92.23%)和kappa系數(shù)(O.9204)。 (2)利用洪泛濕地?zé)o論在淹水期還是在枯水期,其典型濕地植被的優(yōu)勢種群分布不會(huì)發(fā)生改變的特點(diǎn),本文通過提取試驗(yàn)區(qū)典型濕地植物種群的分布,劃分洪泛濕地范圍,取得較好結(jié)果。 (3)多角度影像的變換及波段組合,可提高濕地類型的分類精度。本文將+36'’影像的近紅外波段(940nm)、0°影像穗帽變換后的濕度圖像、-36°,影像的可見光波段(46lrlJrl)進(jìn)行RGB組合,再采用支持向量機(jī)(SVM)方法進(jìn)行濕地類型分類,總體分類精度為92.52%,對比0°影像的分類精度(76.1%)而言,角度信息的利用有利于濕地類型分類精度的提高。
【學(xué)位單位】：中國林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：P237;P931.1
【部分圖文】：

圖 1-1 MISR 工作示意圖Figure 1-1 Observation mode of MISRMISR 傳感器的 9 個(gè)角度沿衛(wèi)星飛行路徑方向向前或向后展開，獲得同一點(diǎn) 9 個(gè)角度的全部圖像大約為 7 分鐘的時(shí)間，觀測可以覆蓋約 400 公里寬的地表?xiàng)l帶范圍。MISR 有藍(lán)、綠、紅及近紅外 4 個(gè)波段，這 4 個(gè)波段的中心波長分別為 446nm、558nm、672nm和 867nm；空間分辨率為 275m（像底點(diǎn)空間分辨率 250m），多角度 MISR 數(shù)據(jù)可提供許多地表覆蓋類型的方向反射信息[29]，這些角度信息能夠改善植被監(jiān)測的精度。另一個(gè)多角度觀測儀是 CHIRS 傳感器。歐空局（ESA）于 2001 年 10 月 22 日發(fā)射了 PROBA-1(PRoject for On BoardAutonomy)小衛(wèi)星，衛(wèi)星飛行高度為 556km，可以實(shí)現(xiàn)沿軌觀測和橫向觀測。該衛(wèi)星上搭載著由英國 SIRA 公司研制的 CHRIS 傳感器，當(dāng)傳感器系統(tǒng)的天頂角等于預(yù)先設(shè)定好的一組飛行天頂角（FZA=-55°、-36°、0°、+36°、+55°；其中，+36°代表一個(gè)角度范圍，其角度范圍是 29.27°~32.02°；+55°代表的角度范圍是49.52°~56.18°）時(shí)，沿軌觀測功能就可以獲取一組包含了 5 個(gè)角度的高光譜影像[30]，而

圖 1-2 CHRIS 傳感器觀測角度間的相對關(guān)系Figure 1-2 Relationship among CHRIS sensor viewing angleRIS/PROBA 是可以同時(shí)獲取高光譜和多角度數(shù)據(jù)的星載傳感器。它具率和較寬的光譜范圍，在生物物理、生物化學(xué)方面能收集到豐富的信息際獲取的角度不一定完全等于名義上定義的五個(gè)角度，飛行天頂角（像中心時(shí)間計(jì)算出來，而觀測包括了觀察方位角（VAA）和觀察高度角 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀技術(shù)在濕地研究中的應(yīng)用技術(shù)具有觀測范圍廣、時(shí)效性強(qiáng)、信息量大、獲取信息快、數(shù)據(jù)的綜優(yōu)點(diǎn)，近 30 年來已廣泛應(yīng)用于濕地研究中[31-33]。遙感技術(shù)和空間技術(shù)遙感平臺(tái)和傳感器的研制及其應(yīng)用，使同一地區(qū)可以獲取多傳感器、和多時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)，在濕地資源調(diào)查、濕地分類及動(dòng)態(tài)監(jiān)測等方面

圖 1-3 技術(shù)路線圖Figure 1-3 the sketch map of methodology framework術(shù)流程文擬定的研究內(nèi)容及所采用的研究方法，設(shè)計(jì)本文的具體技術(shù)流取不同時(shí)相的多角度高光譜 CHRIS 遙感影像；并進(jìn)行同時(shí)期的外面調(diào)查資料。 CHRIS 遙感影像進(jìn)行預(yù)處理：選擇有效波段、去除條帶噪聲，進(jìn)。
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本文編號：2838994