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《山东农业大学》 2004年
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湿地资源遥感动态监测及其对生态环境的影响研究

牛明香  
【摘要】:湿地作为人类共同的财富,在调节全球气候和维持区域生态平衡以及提供野生动植物的生存环境方面具有重要的作用,因而湿地自然成为全球研究的热点。湿地是一种动态变化较快的自然资源,利用遥感技术快速、定量地提取和分析湿地信息是目前湿地遥感重要的研究内容之一,对于湿地资源的动态监测具有重要意义。 本研究在收集、总结国内外同类研究成果的基础上,以南四湖区湿地和黄河三角洲湿地为研究对象,利用南四湖区2000年9月15日和黄河三角洲1992年4月2日、2000年5月2日的陆地卫星TM数据,结合相关的专题资料和统计数据,进行了湿地资源动态监测以及湿地变化对生态环境的影响研究,对内陆湖区湿地和滨海湿地的信息提取技术以及滨海湿地的动态监测技术进行了有益的探索。 在对遥感图像进行几何精校正、图像增强的基础上,首先对南四湖区湿地和黄河三角洲湿地进行了信息提取技术的研究。本论文摈弃了传统的分类方法,在对研究区充分分析的基础上,根据研究区的实际情况,分别采用了如下方法: (1)南四湖区湿地信息提取技术。根据研究区内湿地类型的空间分布情况,首先将研究区划分为两个区,然后在每一个区内,根据湿地的光谱特征进行分层提取,采用单红外波段阈值法、模型法以及改进的监督分类等技术方法。利用ENVI的镶嵌功能将上述两区进行镶嵌,即得南四湖区湿地类型空间分布图。 (2)黄河三角洲湿地信息提取技术。黄河三角洲湿地类型复杂,光谱混淆严重,根据这一特点,首先将光谱特征和其它地物差别较大的水体(水库、盐田、虾蟹池)利用3波段和5波段组合构建模型进行提取;其它湿地类型利用ISODATA—人工交互合并及修正法进行提取。利用ENVI的Overlay功能链接后,即得黄河三角洲湿地类型空间分布图。 在上述湿地信息提取的基础上,利用两种方法对黄河三角洲湿地进行了动态监测:分类后比较法和多时相复合分类法;同时,借助景观格局指 WP=7 数对黄河三角洲湿地资源空间格局的变化情况进行了研究。 (1)分类后比较法。在分类后比较法中,对湿地分类结果进行比较,利用不同变化类型灰度值存在差异的原理,获得湿地类型面积转移矩阵,使得湿地的变化数量、变化类型及变化方向一目了然,是湿地动态监测的一种有效方法。利用该方法,可以给出定性(类别变化)、定量(数量变化)以及定位(空间位置变化)的评价。分类后比较法的关键是高精度的空间配准和湿地信息的准确提取。 (2)多时相复合分类法。首先综合两个不同时相的影像信息,通过比较分析找出变化信息明显的波段组合。依据相同位置地面目标发生变化,复合图像会出现光谱变异的特点,在不用分类的基础上首先监测出变化信息,然后再对复合图像划定变化类型训练区,进行监督分类,从而监测出湿地的变化情况。在获得的遥感影像季相差异不大且复合图像光谱特征变异明显的情况下,宜采用多时相复合分类法,该方法的关键是不同时相数据之间高精度的几何配准、严格的辐射归一化、变化类型的确定和变化训练区的选择。 (3)空间格局变化研究。利用黄河三角洲1992年和2000年的湿地信息提取结果,结合景观生态学的思想,借助景观格局指数,通过湿地资源多样性指数、湿地资源优势度指数、湿地资源均匀度以及湿地资源破碎度指数,对黄河三角洲湿地资源空间格局的动态变化进行了研究分析。结果显示:黄河三角洲湿地碎裂化程度加重,空间分布均匀化程度提高;湿地资源的分布以优势群落占主体、集中分布逐步发展到各类型结构比例差异较小、相对均匀分布的状态。 在动态监测的基础上,分析了黄河三角洲湿地资源变化带来的一系列生态环境问题。经研究发现主要表现如下:①一方面,人为活动破坏湿地生态环境,致使自然湿地面积萎缩;另一方面,人工湿地水库等的增加补偿了自然湿地的净丧失。②黄河断流以及来水来沙量的减少引起海岸线自然蚀退,海岸线蚀退反过来又引起湿地类型的改变;③自然植被减少和水库增加导致土壤盐碱化加重;④湿地资源的变化破坏了生物多样性。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:X835

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