岷江上游毛儿盖地区生态水信息指标参数遥感量化研究
【摘要】：
“生态水(层)”指地球表面包括植被叶面、根系、腐殖层、表层植被根系土壤层以及植物体本身所截留或涵养的水量，在水文循环系统中占有重要地位。本文选择岷江上游毛儿盖地区为试验区，根据水文学、生态学、植物学、地物波谱学等理论和方法，利用遥感和GIS等高科技手段，从四维空间研究生态水(层)性质、功能、空间分布特征和动态转化过程，创建生态水(层)信息指标参数遥感反演模型，探索生态水(层)资源定量研究的理论及方法，具重要学术意义和实用价值。论文主要成果与创新点如下：
1．在前人研究成果基础上，针对不同季节对生态水(层)的影响差异，采用多时相多类型遥感图像、野外实测光谱、室内实验和常规观测等数据，初步建立了生态水(层)信息指标参数体系，对其中的植被冠层截留量、植被含水量、土壤含水量和生态水涵养模数进行了定量反演；
2．在对试验区植被叶面积指数、植被覆盖度等地表参数遥感信息反演的基础上，对生态水植被冠层截留量进行了测算。验证结果表明，植被冠层截留量与降雨状况、植被类型、植被郁闭度等因素关系密切。
3．通过对比分析各光谱指数法与植被含水量的相关关系，选用SR光谱指数作为特征参数建立了植被含水量遥感信息模型，并对植被含水量进行反演计算。通过实测值与模拟值间的对照分析表明，所建遥感信息模型比较理想，模型的反演精度较高。
4．建立了基于土壤水分光谱法的土壤含水量模型，采用实验区实测数据、2000年生态环境本底遥感调查数据以及同课题组(简季博士等，2006)的资料对其验证分析，表明该模型反演结果能反映研究区土壤含水量实际状况。
5．初步建立了生态水涵养模数遥感信息反演模型，并利用该模型和研究区不同时相、不同类型遥感图像数据对生态水进行了定量测算。综合评价表明，该模型反演结果能真实的反映生态水(层)的空间分布特征。
生态水是维持生态环境正常功能的水体，难以量化，一般方法很难获得其资源量。本文提出以植被为中心的生态水(层)遥感定量研究，不但丰富生态环境理论研究，也将推动水资源演变与水循环理论和技术方法研究，拓宽遥感技术应用研究领域，对西部大开发乃至全国生态环境研究具重要科学意义和巨大的潜在经济价值。
【关键词】：生态水 生态水信息指标参数 遥感信息模型 生态水涵养模数 光谱指数 植被含水量
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：P332
【目录】：
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：P332
【目录】：
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-8
- 目录8-11
- 第1章 绪论11-27
- 1.1 选题依据及研究意义11-16
- 1.1.1 生态水的概念与构成特点11-15
- 1.1.2 生态水层在环境中的作用及研究意义15-16
- 1.2 国内外研究状况16-22
- 1.2.1 定量遥感的研究现状16-18
- 1.2.2 森林水源涵养机理和对径流影响的研究18-20
- 1.2.3 3S 技术在森林水文方面的研究现状20-21
- 1.2.4 本区域研究现状和进展21-22
- 1.3 论文研究内容、技术路线与创新22-25
- 1.3.1 研究内容22-23
- 1.3.2 技术流程23-24
- 1.3.3 论文创新点24-25
- 1.4 研究区概况25-27
- 第2章 生态水层遥感研究的理论依据27-37
- 2.1 生态水层遥感监测的物理基础28-31
- 2.1.1 黑体辐射29-30
- 2.1.2 地物反射波谱特征30-31
- 2.2 生态水层典型地物的光谱特性31-37
- 2.2.1 植被冠层的光谱特性31-34
- 2.2.2 土壤的光谱特征分析34-35
- 2.2.3 水体的光谱特征35-37
- 第3章 数据的获取和处理37-61
- 3.1 遥感数据特征37-40
- 3.2 野外地面实测数据40-51
- 3.2.1 野外光谱数据测量40-46
- 3.2.2 样本采集与处理46-49
- 3.2.3 光谱数据的预处理49-51
- 3.3 遥感影像处理51-61
- 3.3.1 辐射校正51-59
- 3.3.2 几何校正59-61
- 第4章 生态水信息指标量化模型参量遥感反演61-78
- 4.1 植被指数的遥感反演61-68
- 4.1.1 植被指数的主要类型61-63
- 4.1.2 植被指数的遥感反演63-68
- 4.2 植被生物物理参数遥感反演68-74
- 4.2.1 叶面积指数遥感反演69-71
- 4.2.2 植被覆盖度遥感反演71-74
- 4.3 其他相关参数的反演74-78
- 4.3.1 地表温度遥感反演74-75
- 4.3.2 穗帽变换中的亮度和湿度遥感反演75-77
- 4.3.3 叶面最大持水度77-78
- 第5章 生态水信息指标参数遥感量化模型建立及评价78-117
- 5.1 植被冠层截留模型78-86
- 5.1.1 植被冠层截留模型构建79-81
- 5.1.2 研究方法及参数计算81
- 5.1.3 植被冠层截留量反演81-83
- 5.1.4 模型验证及反演结果评价83-86
- 5.2 基于光谱指数法的植被含水量模型86-95
- 5.2.1 常用的光谱指数86-87
- 5.2.2 基于光谱指数法植被含水量模型建立与验证87-91
- 5.2.3 植被含水量遥感反演与综合评价91-95
- 5.3 基于土壤水分光谱法的土壤含水量模型95-104
- 5.3.1 土壤水份敏感波段选择与参数确定96-98
- 5.3.2 土壤含水量遥感模型建立98-99
- 5.3.3 土壤含水量的遥感反演与综合评价99-104
- 5.4 生态水涵养模数遥感反演模型的建立及评价104-117
- 5.4.1 生态水涵养模数的概念104-105
- 5.4.2 生态水涵养模数模型建立105-106
- 5.4.3 生态水涵养模数遥感定量反演与结果分析106-111
- 5.4.4 生态水涵养模数遥感反演模型的综合评价111-117
- 结论与探讨117-119
- 致谢119-121
- 参考文献121-127
| 【相似文献】 | ||
|
|||
|
|||
快捷付款方式
订购知网充值卡
订购热线
帮助中心