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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

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【引证文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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5 孙瑶;;扎龙湿地自然保护区的火灾管理[J];湿地科学与管理;2009年03期
6 李建平;;湿地—北京人应该特别关注的生态环境建设[J];北京社会科学;2007年01期
7 沈彦;刘明亮;石丹丹;;湿地生态脆弱性评价及其恢复与重建研究——以洞庭湖区为例[J];资源开发与市场;2007年06期
8 彭璇;安清平;赵丹;;扎龙湿地生态修复与保护的思考[J];黑龙江水利科技;2007年03期
9 李宝梁;;环渤海地区发展中的湿地保护与生态治理[J];天津行政学院学报;2007年03期
10 袁正科;旷建军;;洞庭湖天然湿地退化及成因分析[J];人民长江;2009年14期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 卞建民;林年丰;汤洁;;RS支持下的湿地生态环境研究—以吉林西部平原为例[A];第六届全国环境地球化学学术讨论会论文摘要汇编[C];2002年
2 赛道建;;珍稀鹤类在黄河三角洲湿地生态环境评价中的作用[A];中国鸟类学研究——第四届海峡两岸鸟类学术研讨会文集[C];2000年
3 张为人;孙萍;张祯;;基于3S技术对凌河口湿地生态环境质量的评价[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2010年
4 孙砳石;高永刚;申延美;李长友;;嫩江流域百年洪枯变化对扎龙湿地生态环境的影响[A];2010中国科协年会第五分会场全球气候变化与碳汇林业学术研讨会优秀论文集[C];2010年
5 许士国;党连文;;利用洪水资源改善湿地生态环境浅析[A];中国水利学会2002学术年会论文集[C];2002年
6 曾向红;杨金莲;;气候变暖下的东洞庭湖湿地生态危机及资源保护思考[A];中国气象学会2008年年会气候变化分会场论文集[C];2008年
7 张峰;;山西湿地生态环境退化特征及恢复对策[A];“全国第五届青年植物生态学学术研讨会”暨“第二届植物生理生态学学术研讨会”论文摘要集[C];2004年
8 赵魁义;娄彦景;胡金明;周德民;周晓亮;;三江平原湿地生态环境受危现状及其保育研究[A];中国生态学会2006学术年会论文荟萃[C];2006年
9 周振民;;黄河小浪底工程对下游湿地生态环境影响研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
10 郭洁;;若尔盖高原湿地气候变化及荒漠化研究[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 田玉龙;高台大力保护湿地生态环境[N];张掖日报;2009年
2 通讯员 杨寿明 成冬云 刘建刚;巴里坤县加大投入力度保护恢复湿地生态环境[N];哈密日报(汉);2010年
3 玖办;借助科技力量保护湿地生态环境[N];团结报;2011年
4 ;以洁净水源保护湿地生态环境[N];盘锦日报;2009年
5 市农业局 林业局 彭盛华;建设湿地生态环境 着力打造生态经济带[N];汕头日报;2010年
6 曹培锋 周迎久;白洋淀湿地生态环境显露生机[N];中国环境报;2010年
7 本报记者 陈实;“产业环保”做活水文章[N];宿迁日报;2011年
8 本报记者 魏萍;苦草 让宁夏湖泊湿地更加秀丽[N];宁夏日报;2008年
9 本报记者 杭春燕 本报通讯员 肖晓;既要“扬汤止沸” 更要“釜底抽薪”[N];新华日报;2009年
10 毕志明 首席记者 吕红丽;在光荣与梦想的征途上前行[N];盘锦日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 马涛;湿地生态环境耗水规律及水资源利用效用评价[D];大连理工大学;2012年
2 吴涛;基于遥感技术的河口三角洲湿地景观生态健康评价[D];上海师范大学;2010年
3 田应兵;若尔盖高原湿地生态系统的恢复与土壤碳、硒变化的研究[D];西南农业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴昊;辽河河口区湿地生态环境动态模拟[D];沈阳大学;2012年
2 张伟;青海湖流域湿地生态环境质量现状评价[D];青海师范大学;2012年
3 张艳华;基于RS与GIS的运城盐湖生态环境健康评价[D];长安大学;2011年
4 董艳;气候变化对辽河三角洲湿地生态环境的影响[D];东北大学;2008年
5 陈丽欣;河北省滨海湿地生态安全评价与保护研究[D];河北师范大学;2010年
6 赵泼;高速公路建设对湿地环境影响及减缓措施研究[D];东北林业大学;2013年
7 崔瀚文;30年来东北地区湿地变化及其影响因素分析[D];吉林大学;2010年
8 田素娟;基于区域远期土地利用规划的黄河口湿地景观变化及保护研究[D];山东农业大学;2010年
9 孙步伟;安庆沿江湖泊湿地信息提取及变化研究[D];安徽师范大学;2010年
10 李想;围填海造地对滨海湿地生态系统服务功能影响分析[D];大连海事大学;2012年
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