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《河海大学》 2005年
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基于高分辨率卫星影像的城市植被信息提取与分析研究

黄浩  
【摘要】:城市植被是城市生态系统的重要组成部分,是自然和人文多种因素影响的结果。城市绿化水平被视为维系城市可持续发展的重要因素,为了实现可持续发展这一目标,应综合多个学科的理论,努力探索有限的城市空间应有的绿地总量的合理规模、植被类型的结构、布置形式以及绿化与城市功能、形态布局的耦合等问题。 近年来,随着遥感技术的发展,高分辨率卫星影像得到了广泛重视。开展高分辨率卫星遥感城市应用研究具有显著的先进性、可行性、优越性、实用性,是城市决策与管理信息化、现代化、科学化的有力支持,也是城市可持续发展的重要技术支撑。应用高分辨率卫星影像信息提取方法,掌握城市植被类型、分布及其结构,可以为城市绿地系统规划、优化植物群落结构、改善城市环境质量提供依据,对于未来城市的建设与发展具有十分重要的意义。 本文以南京市玄武区为例,应用高分辨率IKONOS影像,构建了基于KPCA(核主成分分析)的SAM(光谱角度制图)城市植被分类模型进行城市植被遥感分类,并初步建立了基于高分辨率卫星影像的城市绿量遥感估测模型,旨在提高城市植被分类的精度,探索城市“绿量”研究的新思路,为更准确地对城市植被进行评价与分析、估算城市植被的生态效益、进行城市绿地规划提供科学的依据,为南京市“生态园林城市”的创建提供参考。本文主要研究内容与研究成果如下: 1.高分辨率卫星影像阴影的提取与校正是一个难题,本文根据实际需要,采取不同的方法对建筑物阴影和山体阴影分别进行提取,并采用不同的校正方法进行校正。对城区建筑物阴影,本文采用基于影像融合的IKONOS影像阴影自动提取方法对阴影进行提取后,采用郎伯模型进行校正;对山体阴影,直接采用监督分类的方法对山体阴影进行提取后,采用灰度线性匹配的方法进行校正。实验表明,分开提取与校正的策略能取得较为理想的效果。 2.在探讨城市植被的遥感自动分类算法上,本文把基于KPCA的SAM分类方法用于高分辨率遥感影像城市植被分类中,探讨了KPCA变换中核函数、核函数参数的选取以及不同的训练样本数目对城市植被分类精度的影响,建立了基于KPCA的SAM城市植被分类模型,并进行了分类实验,分类总精度达到了80.6%,分类效果良好。考察一级土地利用类型,林地分类精度达到了95.2%,分类总精度达91.7%,分类结果理想。结果表明,该方法可以获得更准确的各类城市植被数据,为城市绿地生态评价分析与绿地系统建设提供更好的基础性数据。 3.利用遥感技术对城市绿地进行全面监测不仅包括平面上的城市植被覆盖信息的提取,还包括空间上的城市“绿量”的计算、监测与预报。本文在植被指数分析的基础上,引入空间纹理因子,采用逐步回归和神经网络两种方法,初步建立了基于高分辨率卫星影像的城市绿量遥感估测模型,这为城市绿量信息提取探索了新的思路,具有一定的借鉴意义。实验结果表明,以遥感信息作为植被绿量估算的基础,方法是有效的。从精度上来看,神经网络模型的估测精度比逐步回归模型高,效果更好。 4.在遥感和GIS支持下,运用景观生态学原理,结合多种绿地评价指标对玄武区植 被进行生态评价和景观分析,为分析玄武区绿化现状、探讨玄武区生态园林城区建 设提出合理化建议。 关键词:高分辨率遥感;城市植被;阴影校正;核主成分分析;SAM分类;绿量遥感 估测模型;生态景观分析
【学位授予单位】:河海大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:Q94-3

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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【参考文献】
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【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周兴东;徐州市城区景观格局时空变化遥感监测与分析[D];山东科技大学;2010年
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3 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 汤春瑞;水下目标声图像多分辨率分析及识别研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
8 李华文;船舶交通管理系统经济社会影响评价研究[D];大连海事大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【相似文献】
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9 记者 宋克顺通讯员 汪文正;一场“黄雨”洒下的生态喜忧[N];湖北日报;2008年
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4 李智琦;武汉市城市绿地植物多样性研究[D];华中农业大学;2005年
5 樊恒通;基于面向对象方法的城市植被提取与绿量估算研究[D];河海大学;2006年
6 王亚萍;上海城市植被生态系统净第一性生产力动态模拟[D];华东师范大学;2009年
7 温家石;城市化对建成区植被碳吸收和碳储存的影响的研究[D];浙江大学;2010年
8 周怡新;基于遥感和GIS的台州城市植被与地表温度耦合关系研究[D];浙江工业大学;2011年
9 肖明;叶片茸毛对城市植被叶绿素含量反演的影响[D];东北师范大学;2013年
10 汪求来;面向对象遥感影像分类方法及其应用研究[D];南京林业大学;2008年
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