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土地利用遥感监测的关键技术及其应用研究——以江西鄱阳湖地区为例

沈润平  
【摘要】: 土地资源是人类赖以生存和发展的基础,是国土资源的重要组成部分。20世纪以来,人口增加,经济发展,人地矛盾日益突出,人们对土地的不合理利用导致土地退化加剧,全球环境日益恶化,社会经济的可持续发展受到严重影响。因此,土地资源的利用及其变化动态受到普遍的关注。 及时掌握土地利用状况是进行土地资源合理管理的基础,也是制定农业乃至整个国民经济发展计划的重要依据。遥感技术以其宏观性、实时性、周期性及综合性等特点,为土地利用快速、客观、准确的监测提供了可能。随着航天遥感信息技术的快速发展和全球对地观测体系的建立,多种遥感数据的提供能力越来越强。由于遥感遥信息的综合性,遥感成像机理的复杂性,信息处理技术却落后于信息获取技术的发展,自动化,高精度智能化土地利用信息解译仍未实现,自动解译的精度往往低于目视解译的精度,因此,结合实际,对监测中的一些关键技术开展研究,不仅有利于遥感监测研究的深入,解决监测中的面临的一些关键问题,提高监测粘度;而且对促进遥感监测技术的应用,提高土地资源科学管理水平,具有重要意义。 鄱阳湖是我国第一大淡水湖,世界著名的湿地,1988年5月被国务院批准为国家级自然保护区,1992年7月被联合国教科文组织列入世界《湿地公约》“重要湿地名册”。素有“鹤之王国”、“珍禽乐园”之称,在区域生态中有着重要作用。鄱阳湖地区具有优越的自然资源和社会经济条件,是我国重要的商品粮、油、棉、鱼生产基地。可是,湖区土地资源却十分紧张,经济较为落后,由于土地的不合理利用,导致水土流失,江河淤塞,地力下降,沙地面积增加,生态环境不断恶化,给该地区的社会经济的持续发展带来严重影响,迫切需要快速、客观、准 确地了解十地利川状况,掌握其变化动态。为此,开展本项研究,以朋 获得适合本地区的十地利川遥感监测技术方法。为区域资源的科学管理 提供技术支持。研究的具体内容如-卜: 1.遥感监测数据库管理系统的建立研究 .对十地利川遥感监测数据的分类与编码、数据库建库方法与技术 进行分析研究,完成郴川湖典刑地区的数字化建库_1:作: @针对遥感监测数据涉及内帘广,类刑多,数据植人的特点,研究 并建立遥感监测数据坏管理系统。 2.遥感影像特征分析 .分别对研究卜 TM影像和 ETM”影像的信息量、标准差及波段的相 关性等进行了分析,揭示了各波段的统计灯征及相互关系。 .对主要地物光谱特征进行了研究,表明同一土地利川类则内,光 谱可能存在较大差异,且许多“同物异谱”及“同谱异物”现象与地理 环境密切相关,为训练样本的分组及分区遥感提供了理论依据。 .对处理后的影像进行了主成分变换,对各主成分与原波段进行了 相关分析,结果表明,前三个主成分的累积贡献率均在 98%以上,前 四个主成分的累积贡献率在 99%以上;第一主成分主耍是综合了波段 4、5、6、7 的影像信息,较灯地反映了十壤及植被的反射特性,而第 二工成分工要综合了可见波段的信息,能反映水体及湿地的反射光谱灯 征。 另外,还对研究区遥感影像进行了缨帽变换,比值变换及多种植 被抬数的变换研究。 3.最住特扯影像组合选择的研究 最佳特征影像纠合选择是决定遥感影像信息提耿与影像分类效果的 关键环竹之一。在分析多种定齿方法的基础上,对不同方法的相关性及 其存在的差异进行了深入的探讨,提出了综合选择指数法。贝体内容: .最仕指数冈 j法(OIF)、雪氏嫡值法及类间距离法存在一定的相 关性,但并不完全相关。由丁不同方法基于的原则及利川影像的信息不 同,在影像组合选择时,结贝并不完全一致,存在明显的差异。 X!I! .综合指数法是通过主成分分析生成三个相互独立的主成分,然后 以冈于贡献率作为权重构建综合选择指数模型。这样的综合指数模刑较 灯地实现了信息量人,类间光谱差异人原则的结合,既充分利川整个影 像信息,又考虑到影像提取的地物类地。经试验初步认为,综合指数模 型娃最佳特征影像组合选择的有效模型。 .综合选择指数模型是由最佳指数因于法(OIF)、雪氏嫡值及一个 类间可分性指标构成。由丁基T类间可分性的方法较多,在确定其方法 时,应选抒与分类器相适应的方法。 4.十地利用遥感分区的研究 在分析造成不同区域“同物异谱” 或“同谱异物” 的冈素后,认为 在研究范围内,地形地貌娃其产生的最主要冈于之一。从而基丁* 主 间分析,以高程和坡度为主.结合影像日视解译,对十地利川进行了遥 感分区研究。 5.开展了从遥感资料与非遥感资料,提取遥感影像解译知识与规 则的研究。 翻①!


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