SAR影像在湿地植被地上生物量估测中的应用
【摘要】:湿地是主要的陆地生态系统之一,研究湿地的生态系统特征和规律有着重要的意义。运用合成孔径雷达(SAR)影像进行生物量估算,是生态学研究中较为新颖的课题。作为一种新型传感器,SAR具有全天时、全天候的特点,不受气候影响,对水反应敏感,对地物具有一定的穿透能力,是极其重要的湿地生态水文信息源。特别是湿地水陆交界复杂的生态环境特征,雷达影像可作为与光学影像估测生物量的补充。
本文以三江平原内陆沼泽湿地——洪河国家级自然保护区为例,通过2009年生长季实测采集的17个沼泽植被样方的干湿重数据,结合同一时间段内HH/VV极化下的ASAR影像、PALSAR影像和TM影像,以SAR影像不同极化的后向散射系数、TM影像的归一化植被指数(NDVI)和实测生物量干湿重数据为相关变量,建立回归模型和水云模型的拟合方程,以其余8个样方的实测值作为检验样本,对拟合方程进行精度评价,研究SAR与TM影像估测湿地生物量的差异性。研究的主要结论有:
以模型拟合相关度来看,ASAR影像VV极化下线性拟合方程相关度最高,R2达0.622,以精度评价结果及生物量分布图看,则ASAR影像HH极化下的相关结果较好。
从水云模型的拟合结果及精度评价结果看,各影像的拟合相关度及残差系数相差不大,但生物量分布图与实际差异较大。
ASAR影像HH极化下生物量线性估测结果优于TM影像估测结果,表明雷达遥感影像在湿地生物量估测方面与光学遥感影像具有较强的互补作用。
【关键词】:湿地生物量 SAR 水云模型 估测 【学位授予单位】:首都师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:Q948
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第一章 绪论10-19
- 1.1 研究背景及研究意义10-11
- 1.1.1 研究背景10-11
- 1.1.2 研究意义11
- 1.2 国内外研究进展11-16
- 1.3 研究内容与技术路线16
- 1.3.1 研究内容16
- 1.3.2 技术路线16
- 1.4 本章小结16-19
- 第二章 研究区概况与数据源19-28
- 2.1 研究区概况19-20
- 2.2 数据获取情况20-26
- 2.2.1 实测样点数据21-22
- 2.2.2 遥感影像数据22-26
- 2.3 数据预处理26-27
- 2.3.1 实测样点数据预处理26
- 2.3.2 遥感影像数据预处理26-27
- 2.4 本章小结27-28
- 第三章 湿地植被地上生物量的估测28-41
- 3.1 SAR影像信息因子提取28-32
- 3.1.1 后向散射系数选取的依据28
- 3.1.2 后向散射系数的提取28-31
- 3.1.3 归一化植被指数的提取31-32
- 3.2 遥感影像信息因子与湿地植被地上生物量回归模型的建立32-37
- 3.2.1 不同极化下后向散射系数与地上生物量回归模型的建立32-36
- 3.2.2 归一化植被指数与地上生物量回归模型的建立36-37
- 3.3 水云模型37-40
- 3.3.1 研究区水云模型的表达形式37-39
- 3.3.2 基于研究区水云模型的湿地植被地上生物量反演39-40
- 3.4 本章小结40-41
- 第四章 结果分析与比较41-54
- 4.1 精度评价结果41-46
- 4.1.1 回归模型精度评价结果41-44
- 4.1.2 水云模型精度评价结果44-46
- 4.2 TM影像与SAR影像回归模型生物量估测结果比较46-50
- 4.2.1 生物量湿重估测结果比较46-48
- 4.2.2 生物量干重估测结果比较48-50
- 4.3 水云模型估测结果与研究区生物量分布情况50-52
- 4.4 本章小结52-54
- 第五章 结论与展望54-58
- 5.1 主要研究结论54
- 5.2 创新点54-55
- 5.3 存在的主要问题与不足55-56
- 5.4 研究展望56-58
- 参考文献58-62
- 致谢62
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