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《中国科学院研究生院(遥感应用研究所)》 2002年
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鄱阳湖湿地生态环境遥感变化监测研究

谭衢霖  
【摘要】: 近年来,有着“地球之肾”之称的“湿地”,其对于生态环境的特殊性和重要性受到全世界的极大关注,湿地研究已成为当前国际上的热门研究领域。3S作为对地观测的重要高新技术手段,可为湿地研究提供新的方法和技术支持,与之相应,湿地遥感也成为资源环境遥感中的学科前沿研究课题和重要的应用方向。 “江西省鄱阳湖国际重要湿地”是中国七大国际重要湿地之一,鄱阳湖是我国的第一大淡水湖,唯能用遥感方法才能及时准确地掌握其水域和湖滩草洲湿地的分布和动态变化规律。本研究使用多源遥感影像数据(Landsat TM/ETM、Radarsat SAR和Terra Modis数据等),结合野外实地调查与采样,辅以收集的研究区相关资料和历年统计数据,开展了鄱阳湖湿地生态环境遥感应用研究。这对于研究鄱阳湖的发展演变、湖区湿地生态环境治理和保护,对国家经济建设和社会发展都具有十分重要的意义。 论文主要的研究内容(含创新点)如下: 综述了国内外利用RS和GIS进行湿地研究的现状及进行湿地动态变化遥感监测的常用方法,指出动态变化监测正朝向景观格局变化的定量化方向发展;对景观尘态遥感测度因子进行了系统性的分析和评价,指出Sqp和PPU测度因子优于传统的景观测度因子聚集度和分形维数。此外,深入研究了最新的大地形变测量遥感动态变化监测方法----雷达差分干涉测量的原理及具体实现,并分析了差分干涉测量的误差,最后给出了具体的应用实例。 针对湿地边界的复杂性,掘分形理论,提出了一种结合边界分形自相似特征和灰度梯度变化进行边界探测的新算法。利用该算法,对试验图像进行了边缘探测试验,结果表明该算法能有效提取图像边缘,且在含有噪声的遥感图像中,仍能提取较丰富的边缘细节,具有一定的抗噪声性能。 针对SAR图像应用中斑噪对边界提取的影响,基于单视数SAR图像的Speckle统计特性和已发展的空间滤波算法分析,发展了一种改进的全方向动态窗口自适应SAR噪声滤波算法。该算法对单视数SAR图像具有较强的Speckle抑制能力,且可较好地保持图像的纹理边界细节信息。 Landsat TM数据含有丰富的信息,通过对TM影像地物灰度波谱特征曲线的分析,提出在鄱阳湖区湿地监测中的最佳波段组合方式为TM4、TM3、TM2三个波段分别配以红、绿、蓝三原色,这样的组合方式能够比较全面地反映和识别湖区各种湿地类型,可以清楚解译草洲、沙滩、泥滩、不同浑浊程度水体,最适合于目视解译分类。在此基础上,建立了鄱阳湖国家自然保护区的湿地分类系统,并对1994年和2000年的TM/ETM遥感影像,采用后分类遥感动态变化监测方法,对比分析了98年大洪水前后鄱阳湖保护区的湿地变化情况。 利用2000年10月的Landsat ETM影像,首次采用全数字化方法对对鄱阳湖国家级自然保护区的湿生植被的生物量及其分布进行遥感定量研究。首先,用该时相卫星数据制作假彩色合成图像,以该图像为主要依据之一,设计了实地生物量采样路线与样点,并在地形图和GPS的帮助下,开展了湿生植被生物量的野外实地采样。然后,在室内将采样点坐标和Landsat ETM图像坐标进行几何纠正和匹配。通过统计回归分析比较采样数据与ETM4波段数据和NDVI、DVI、GVI、II、RI之间的线性 摘要 相关关系。结果表明,采样数据与DVI有最好的正相关,其相关系数达到0.8546。 基于实测生物量数据与DVI数据线性回归模型,逐像元计算了整个保护区湿生植 被生物量,得到总生物量约为10.98 xl叭,并分析了98年特大洪水前后1 994年与 2000年的湿生植物单位面积生物量的变化情况。 利用都阳湖历年的水位高程与面积统计数据,首次建立了高精度(RZ0 .99) 的都阳湖主体水域水位一面积分布数学模型。通过在Radarsat SAR和ModiS遥感影 像上提取水体,测量计算了遥感影像上的水域面积,并与建立的模型进行验证,误 差绝对值小J几0.70%,为利用遥感影像估测水位提供了可行的技术方法。 湿地丧失和功能退化的主要原因是人类活动的干扰,通过对都阳湖不同时期的 形态参数和近50年来洪水位演变趋势的分析,得出都阳湖洪水调蓄功能下降的主 要原因在于都阳湖几一十年来的围垦。分析了都阳湖围垦的简要历史和现状,利用典 型‘f交叉调洪演算方法,将围垦对洪水位的影响进行了分析计算,得出了各典型年 洪水在不同[h1哄背景下的围垦效应值。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(遥感应用研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:X835

【引证文献】
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【二级引证文献】
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10 简敏菲,弓晓峰,游海,黄志中,朱捷;鄱阳湖水土环境及其水生维管束植物重金属污染[J];长江流域资源与环境;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王京;卢善龙;祁增营;戴昱余;张景景;;湿地变化监测研究现状与展望[A];第十七届中国遥感大会摘要集[C];2010年
2 张渝庆;陆筠;宋志宏;;利用遥感成果进行基本农田保护区现状调查方法初探[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2003年
3 马照松;单新建;尹京苑;宋晓宇;;用于震害快速评估的遥感-GIS集成软件平台开发[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2003年
4 程维明;张旸;刘海江;周成虎;;中国1:100万遥感地貌制图方法初探—以南京幅为例[A];全国地图学与GIS学术会议论文集[C];2004年
5 袁金国;龙丽民;;基础制图与遥感[A];全国地图学与GIS学术会议论文集[C];2004年
6 李纪人;黄诗峰;;遥感和地理信息系统在水利中的应用现状与展望[A];中国水利学会专业学术综述(第五集)[C];2004年
7 杨祥福;厉银喜;;CBERS卫星遥感数据记录和监测系统中的磁带记录仪[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十一次学术会议论文集[C];1998年
8 徐军;蒋建军;张义顺;贺军亮;蔡海良;张春耀;;基于Landsat TM影像的城镇用地提取方法探讨[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
9 吴涛;赵冬至;康建成;张丰收;索安宁;卫宝泉;马玉娟;;双台河口赤碱蓬动态遥感监测及生物量遥感反演[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年
10 ;遥感定量反演算法研讨会展板安排[A];遥感定量反演算法研讨会摘要集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 许泳;“数字下仓”下乡[N];计算机世界;2009年
2 西安 赵德君;遥感(RS)在农业上的应用(二)[N];电子报;2009年
3 张红平 李登科;陕西遥感中心与校所合作进展快[N];中国气象报;2003年
4 成都 罗炯;遥感(RS)在农业上的应用(完)[N];电子报;2009年
5 林浩;我国拟在南极建遥感卫星接收站[N];中国知识产权报;2009年
6 记者 冀卫平;省遥感中心跻身全国一流[N];山西日报;2001年
7 黄幸媛;气科院加强遥感领域局校合作[N];中国气象报;2003年
8 本报记者 许泳;无人机遥感服务谋求商业运作[N];计算机世界;2009年
9 艾平 编译;护理老人唤遥感机器人[N];大众科技报;2003年
10 西安 赵德君;遥感(RS)在农业上的应用(一)[N];电子报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭衢霖;鄱阳湖湿地生态环境遥感变化监测研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
2 王之杰;冬小麦冠层氮素分布与品质遥感的研究[D];中国农业大学;2004年
3 周月敏;面向小流域管理的水土保持遥感监测方法研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2005年
4 郭佩芳;地波雷达遥感资料的反演及应用研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2006年
5 段汕;形态学及其在遥感影像处理中的应用研究[D];武汉大学;2004年
6 张金恒;光谱遥感诊断水稻氮素营养机理与方法研究[D];浙江大学;2004年
7 杨丽萍;基于遥感与DEM的“吉兰泰—河套”古大湖重建研究[D];兰州大学;2008年
8 申辉;海洋内波的遥感与数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2005年
9 岳文泽;基于遥感影像的城市景观格局及其热环境效应研究[D];华东师范大学;2005年
10 王功文;基于遥感与GIS的区域矿床保存条件研究[D];中国地质大学(北京);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨朝俊;基于GIS的退耕还林区土地利用(林地)遥感监测研究[D];四川农业大学;2005年
2 胡平香;出露潮滩土壤含水量探测遥感方法初探[D];南京师范大学;2005年
3 毕艳;3S技术支持下云南热带地区疟疾流行态势的研究[D];云南师范大学;2005年
4 宋晓宇;基于GIS和遥感的城市震害损失评估系统的开发和初步应用[D];新疆大学;2002年
5 王维;基于遥感、GIS技术的青岛生态功能区划研究[D];河北师范大学;2003年
6 赵鲁燕;基于RS和GIS的土地污染评价研究[D];河北农业大学;2005年
7 蓝士斌;基于遥感与GIS的水土保持应用研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
8 杨金龙;阜康绿洲生态系统健康研究[D];新疆大学;2006年
9 杨丹;北京市森林覆盖率遥感统计及三维表达[D];北京林业大学;2005年
10 徐冬青;遥感技术应用于土壤盐渍化动态监测[D];新疆农业大学;2005年
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