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《西北农林科技大学》 2008年
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基于MODIS数据的沙漠化遥感监测技术研究

霍艾迪  
【摘要】: 沙漠化是世界瞩目的重大生态问题之一,它直接影响到人类的生存环境和社会的稳定。本文以广为关注的中国北方沙漠化地区为研究区,针对当前沙漠化监测方法研究中存在的高成本、大劳动量和长周期以及缺乏统一的沙漠化遥感监测指标体系等问题,以地表特征反演为切入点通过试验研究突破目前大范围定量遥感监测和自动分类识别技术存在的技术瓶颈,通过原始创新与集成创新相结合构建以低成本的MODIS数据为基础、其它数据为辅、多种数据综合应用的满足全国范围内土地沙漠化监测需要的定量遥感监测技术体系。以期为沙漠化遥感监测提供新的指标体系,进而为准确及时获取沙漠化状况有关数据提供可靠的技术手段和方法,为沙漠化防治的有效管理及决策提供支持。本研究主要是应用MODIS数据,定量反演了5个沙漠化遥感监测指标,最终确定了4个沙漠化遥感监测指标,分别对2007年中国北方春分和秋分沙漠化分布状况进行了监测评价和分析,建立了一套适合于大尺度沙漠化遥感监测的指标体系和技术方法。 主要研究成果与创新点如下: (1)提出了沙漠化遥感监测综合指标,并建立了监测指标体系 在前人研究沙漠化指标的基础上,结合沙漠化指标的选取原则和本文的研究目的,确定了适合于应用遥感进行大尺度沙漠化监测的沙漠化监测指标,并通过对监测指标和指标组合进行沙漠化监测精度分析得出,改进型土壤调整植被指数(MSAVI)、反照率(ALBEDO)、陆地表面温度(LST)、土壤湿度指标(WET)和植被覆盖度(FVC)的组合在沙漠化遥感监测中的分类精度最高。根据五个指标之间的相关关系,最终确定土壤调整植被指数、反照率、陆地表面温度、土壤湿度指标作为沙漠化的监测指标。根据沙漠化地区气候类型的不同,把中国北方沙漠化地区划分为亚湿润、亚干旱、干旱和极干旱四个大区,并对每一大区分别建立了不同的沙漠化遥感监测指标体系。 (2)选择并构建了科学的沙漠化遥感反演算法,实现了研究区沙漠化空间分布特征的反演和分析 利用MODIS数据,采用适合于进行大尺度反演的算法,对4个沙漠化遥感监测指标进行反演,得到2007年春分和秋分开始的16天的各个监测指标影像数据,组成了沙漠化遥感监测指标数据库。对反演出的各个沙漠化监测指标进行了实地验证,并对部分模型的进行了改进或参数修正。最后对反演出的各个沙漠化监测指标在中国北方地区的分布特征进行了分析。 (3)提出了基于MODIS影像1公里像元尺度的地面准同步测量验证方法MODIS像元尺度较大,与卫星相对应的地面同步实测数据很难获得,所以本文提出了基于MODIS影像1公里像元尺度的地面准同步测量验证方法,对反演地表温度精度进行评价。经实践,该方法从科学和技术方面都是可行的。 (4)提出了基于实测数据的植被覆盖度(FVC)计算模型。目前常用的植被覆盖度遥感反演模型,受限条件较多,所用系数精度不高。针对上述问题,提出了利用研究区域的实测最大和最小植被覆盖度确定反演模型系数的方法。经用该方法对毛乌素沙地沙漠化地区的植被覆盖度进行反演,并同步监测该区域的地表覆盖度对反演结果进行验证,结果表明该反演方法精度较高。 (5)在常用的遥感分类方法中确定了沙漠化最佳的分类方法,实现了中国沙漠化现状评价 在沙漠化监测试验区浑善达克沙漠化地区,通过对非监督分类、最大似然法(MLC)和决策树三种分类器的监测精度比较,得出决策树的分类精度最高。在沙漠化遥感监测指标体系的建立和各个监测指标反演结果的基础上,利用MSAVI、ALBEDO、WET、LST等4个指标,用决策树方法对中国北方沙漠化地区2007年春分和秋分的沙漠化现状进行监测评价和初步分析。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP79

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【引证文献】
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1 霍艾迪;张广军;赵君;曹馨升;;基于MODIS数据的沙漠化地区地下水位遥感监测模型的建立——以毛乌素沙地为例[J];干旱地区农业研究;2010年06期
2 邹孝;刘志红;段英杰;边多;;基于MODIS-NDVI数据的西藏高原沙漠化信息提取[J];高原山地气象研究;2011年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 边振;基于遥感技术的荒漠化监测方法研究[D];北京林业大学;2011年
2 许端阳;气候变化和人类活动在沙漠化过程中相对作用的定量研究[D];南京农业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 李春蕾;新疆北疆裸土土壤有机质与机械组成遥感反演研究[D];新疆师范大学;2011年
2 赵梓健;基于MODIS数据的信息提取及主要土地覆盖变化研究[D];电子科技大学;2010年
3 马宗义;基于TM影像的沙漠化信息定量提取方法[D];兰州大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡新博,王承军,顾祥,候继东,杨生生;新疆荒漠、半荒漠草地的遥感应用研究[J];草食家畜;1996年03期
2 陈杰,龚子同,高尚玉;干旱地区草场荒漠化及其评价[J];地理科学;2000年02期
3 陈云浩,李晓兵,谢锋;我国西北地区地表反照率的遥感研究[J];地理科学;2001年04期
4 李宝林,周成虎;东北平原西部沙地近10年的沙质荒漠化[J];地理学报;2001年03期
5 刘明亮,唐先明,庄大方,刘纪远;基于融合技术的结构性栅格时空数据平台的构建[J];地球信息科学;2003年04期
6 牛宝茹,刘俊蓉,王政伟;干旱区植被覆盖度提取模型的建立[J];地球信息科学;2005年01期
7 田庆久,闵祥军;植被指数研究进展[J];地球科学进展;1998年04期
8 李晓兵;国际土地利用—土地覆盖变化的环境影响研究[J];地球科学进展;1999年04期
9 段怡春,陈建平,厉青,丁火平,黄定华;沙漠化:从圈层耦合到全球变化[J];地学前缘;2002年02期
10 阎金凤,陈曦;基于GIS的干旱区LUCC分析和模拟方法探讨[J];干旱区地理;2003年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘爱霞;中国及中亚地区荒漠化遥感监测研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨玉永;郭洪海;隋学艳;杨丽萍;杨洁;;山东省小麦主产区旱情遥感监测系统的构建[J];山东农业科学;2009年01期
2 杨丽萍;隋学艳;杨洁;郭洪海;张锡金;黄玲;;山东省春季土壤墒情遥感监测模型构建[J];山东农业科学;2009年05期
3 张竹华;陈龙乾;王秉义;张奎;;义马市不同时相土地景观格局指数对比研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年07期
4 李国莲,齐美富;我国农业问题与生态农业[J];安徽农业科学;2003年03期
5 张爱民,马晓群,盛绍学,杨太明;安徽省农业气象灾害定量监测评估研究[J];安徽农业科学;2004年04期
6 郭成久;张晓伟;吴铁华;鲁建功;;沙漠化防治中节水技术研究[J];安徽农业科学;2007年13期
7 周淑琴;吴发启;荆耀栋;;毛乌素沙地南缘植被覆盖度动态监测——以陕西省靖边县为例[J];安徽农业科学;2007年27期
8 赵生龙;张建东;;民勤绿洲荒漠化动态评价[J];安徽农业科学;2007年28期
9 金苏毅;江洪;;基于遥感手段的城市热岛效应研究[J];安徽农业科学;2008年05期
10 白艳芬;马海州;沙占江;;基于遥感和GIS技术的青海湖北岸植被覆盖动态变化监测[J];安徽农业科学;2008年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵来;崔淑卿;吕成文;;土地利用变化的生态环境研究——以黄山市为例[A];2004“生态安徽”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 饶欢;张智勇;;一种基于ENVI的区域环境分析方法[A];河南地球科学通报2008年卷(下册)[C];2008年
3 李萌;白中科;文乐琴;潘健;;基于像元二分模型榆神府矿区植被覆盖度研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 祖元刚;刘自强;刘兴华;;东北草原“三化”过程的IRM模型[A];青年生态学者论丛(一)[C];1991年
5 杜加强;王金生;舒俭民;滕彦国;;重庆市土地利用变化及其对生态系统服务价值影响研究[A];第二届生态补偿机制建设与政策设计高级研讨会论文集[C];2008年
6 吴智仁;杨才千;吴智深;岩下健太郎;李润杰;;基于W—OH有机复合固化材料的新型荒漠化防治及生态修复技术[A];全国水土保持与荒漠化防治及生态修复交流研讨会论文集[C];2009年
7 黄灵光;方豫;任盛明;曾勋;;江西省农情遥感监测系统的应用与改进[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
8 李登科;卓静;孙智辉;;基于RS和GIS的退耕还林生态建设工程成效监测[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
9 李喆;谭德宝;崔远来;张穗;;基于PDI的湖北漳河灌区土壤水分遥感监测[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
10 王静;郭铌;王振国;李小媛;;甘南草地地上部生物量遥感监测模型[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 任桢;图像分类任务的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
3 穆振侠;高寒山区降水垂直分布规律及融雪径流模拟研究[D];新疆农业大学;2010年
4 冯长红;冀北接坝山区沙化土地动态与生态工程模式研究[D];北京林业大学;2011年
5 陈春雷;多尺度林业遥感数据融合技术的应用研究[D];北京林业大学;2011年
6 邓睿;多源遥感数据和GIS支持下的台风影响研究[D];浙江大学;2010年
7 桑永胜;空间数据分析的神经计算方法[D];电子科技大学;2010年
8 李一啸;基于复杂网络和演化博弈理论的社会[D];浙江大学;2010年
9 苏斌;GIS支持下的城市地价空间分布与土地集约利用研究[D];解放军信息工程大学;2010年
10 罗向阳;数字图像隐写检测关键问题研究[D];解放军信息工程大学;2010年
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1 韩筱婕;基于城市热岛减缓的湖泊湿地景观功能连通性研究[D];华中农业大学;2010年
2 聂斌斌;水土保持生态修复区域差异研究[D];华中农业大学;2010年
3 李新芝;基于多源遥感数据的矿区植被信息监测方法研究[D];山东科技大学;2010年
4 韩晓峰;高斯混合模型及在探测网络社区结构中的应用[D];山东科技大学;2010年
5 谢黎黎;区域喀斯特土地利用变化与优化调控空间决策支持系统设计与应用[D];广西师范学院;2010年
6 马永力;基于3S技术和USLE模型的土壤侵蚀研究[D];郑州大学;2010年
7 梁大圣;空间数据仓库的设计与构建[D];山东农业大学;2010年
8 雷彤;基于高光谱的苹果花期果期光谱特征分析及其果量估测[D];山东农业大学;2010年
9 叶铂;基于统计学方法的水面目标特征提取与识别方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 秦园;基于SPOT5的土地信息提取技术研究[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 隋学艳;朱振林;朱传宝;杨丽萍;姚慧敏;郭洪海;;基于MODIS数据的山东省小麦株高遥感估算研究[J];山东农业科学;2009年02期
2 张学艺;;基于EOS/MODIS的几种植被指数[J];安徽农业科学;2009年26期
3 马明国,董立新,王雪梅;过去21a中国西北植被覆盖动态监测与模拟[J];冰川冻土;2003年02期
4 曹五丰,秦其明;基于知识的卫星数字图像公路信息提取研究[J];北京大学学报(自然科学版);1998年Z1期
5 丁国栋,赵廷宁,范建友,杜华;荒漠化评价指标体系研究现状述评[J];北京林业大学学报;2004年01期
6 蔡体久;琚存勇;;鄂尔多斯草地荒漠化程度定量评价[J];北京林业大学学报;2007年S2期
7 张学霞;朱清科;吴根梅;孙丹珠;;数码照相法估算植被盖度[J];北京林业大学学报;2008年01期
8 方修琦;;陕北及鄂尔多斯地区降水变化与沙漠化[J];北京师范大学学报(自然科学版);1987年01期
9 章文波,符素华,刘宝元;目估法测量植被覆盖度的精度分析[J];北京师范大学学报(自然科学版);2001年03期
10 杜明义;;决策树方法在土地荒漠化分类中的应用研究[J];测绘科学;2006年02期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 张兵;时空信息辅助下的高光谱数据挖掘[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
2 周清;土壤有机质含量高光谱预测模型及其差异性研究[D];浙江大学;2004年
3 刘爱霞;中国及中亚地区荒漠化遥感监测研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
4 何挺;土地质量高光谱遥感监测方法研究[D];武汉大学;2003年
5 周萍;高光谱土壤成分信息的量化反演[D];中国地质大学(北京);2006年
6 龚新梅;新疆土地荒漠化时空变化特征及驱动因子分析[D];新疆大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李苗苗;植被覆盖度的遥感估算方法研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
2 吕雄杰;土壤水分与水稻氮素状况光谱特征研究[D];南京农业大学;2004年
3 谢伯承;基于高光谱遥感不同发生层土壤的光谱信息的提取研究[D];西北农林科技大学;2004年
4 李谢辉;MODIS数据在干旱区土地覆盖变化与气候因子敏感性分析中的应用[D];新疆大学;2005年
5 刘勇洪;基于MODIS数据的中国区域土地覆盖分类研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2005年
6 董小环;基于MODIS数据的区域耕地动态监测方法的研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
7 刘艳;基于MODIS数据的积雪深度反演研究[D];武汉大学;2005年
8 莫伟华;基于EOS/MODIS卫星数据的洪涝灾害遥感监测应用技术研究[D];南京信息工程大学;2006年
9 曾文华;基于灰度共生法和小波变换的遥感影像纹理信息提取[D];东北师范大学;2006年
10 黄端琼;多尺度纹理特征分析及其在遥感影像分类中的应用[D];福州大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 孙斌;高志海;王红岩;吴俊君;李长龙;;近30年京津风沙源区气候干湿变化分析[J];干旱区资源与环境;2014年11期
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1 罗艳云;基于遥感与地表特性的鄂尔多斯高原北部地貌和覆沙厚度的辨识方法[D];内蒙古农业大学;2012年
2 王红岩;基于NPP和植被降水利用效率土地退化遥感评价与监测技术研究[D];中国林业科学研究院;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 李晓锦;基于混合像元分解的植被覆盖度估算及动态变化分析[D];西北大学;2011年
2 任小兰;基于光谱过程知识的四川省森林植被分类及应用研究[D];四川师范大学;2011年
3 杨森;石羊河流域不同年代气候演变特征及与生态过程的协同关系[D];兰州大学;2012年
4 倪静;基于遥感时序数据的中国主要土地覆盖时空变化分析[D];四川师范大学;2012年
5 梁文琼;基于RS和PCA的荒漠化现状综合评价研究[D];中国地质大学(北京);2013年
6 刘云鹤;植被覆盖不同结构各层的光谱特征分析[D];西北大学;2013年
7 徐裕财;制度对沙漠化影响的定量分析[D];中央民族大学;2013年
8 胡恒智;基于MODIS的长三角地表温度时空变化研究[D];上海师范大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯建生;KDD及其应用[J];宝钢技术;1999年03期
2 史念海;两千三百年来鄂尔多斯高原和河套平原农林牧地区的分布及其变迁[J];北京师范大学学报;1980年06期
3 章文波,符素华,刘宝元;目估法测量植被覆盖度的精度分析[J];北京师范大学学报(自然科学版);2001年03期
4 杨利民,韩梅,李建东;松嫩平原主要草地群落放牧退化演替阶段的划分[J];草地学报;1996年04期
5 曹中初,孙苏南;CA与GIS的集成用于地理信息的动态模拟和建模[J];测绘通报;1999年11期
6 张景雄,杜道生;位置不确定性与属性不确定性的场模型[J];测绘学报;1999年03期
7 张显峰,崔伟宏;集成GIS和细胞自动机模型进行地理时空过程模拟与预测的新方法[J];测绘学报;2001年02期
8 张良培,李德仁,童庆禧,郑兰芬;鄱阳湖地区土壤、植被光谱混合模型的研究[J];测绘学报;1997年01期
9 谭德宝,刘良明,鄢俊洁,胡艳;MODIS数据的干旱监测模型研究[J];长江科学院院报;2004年03期
10 秦蕴珊;全球变化与陆架沉积[J];沉积学报;1992年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 ;遥感监测技术应用于黄河调水调沙[J];水利水电技术;2004年07期
2 谭衢霖,邵芸;遥感技术在环境污染监测中的应用[J];遥感技术与应用;2000年04期
3 邢诒,郑丙辉;城市景观生态遥感监测技术研究[J];环境科学;2002年S1期
4 李思悦,王慧觉,潘玉香;高速公路建设期大气环境污染的差分吸收光谱遥感监测技术[J];交通标准化;2003年12期
5 佟宏伟,吴继伟,庞建军;21世纪防洪减灾战略探讨[J];水利水电快报;2003年06期
6 田国良;我国遥感应用现状、问题与建议(续)[J];遥感信息;2003年03期
7 李颖;3S技术在水文中应用探讨[J];黑龙江水利科技;2004年04期
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1 张友占、刘瑞雯、张德良、刘海宁;“四抓四促”推进地籍管理[N];中国房地产报;2003年
2 路京选 何秀凤;两只眼睛一个大脑水利中的“3S”[N];中国水利报;2004年
3 鄂秀;湖北 水保投入创新高[N];中国水利报;2002年
4 孙太 孙广民 陈有祯;大西北 繁荣富庶不是梦[N];中国水利报;2002年
5 鄂兰;荆楚山河秀 水保功在先[N];中国水利报;2001年
6 吉林省水利厅 汪洋湖;支撑吉林经济社会跨越式发展[N];中国水利报;2000年
7 陶丽琴;GEF海河水资源与水环境综合项目通过评估[N];中国水利报;2003年
8 姜永育 吕守奇 谢迎春;潮涌高原所[N];中国气象报;2003年
9 姜永育 高文良;潮涌高原所[N];科技日报;2003年
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1 吕杰;尾矿库遥感监测技术研究与应用[D];中国地质大学(北京);2014年
2 林志垒;基于RS-GIS-ES的生态景观征兆信息图谱的研究[D];福建师范大学;2002年
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