岩溶石漠化遥感特征测度方法研究

摘要

岩溶石漠化是指在热带、亚热带湿润、半湿润气候条件和岩溶极其发育的自然背景下，受人为活动干扰，使地表植被遭受破坏，导致土壤严重流失，基岩大面积裸露或砾石堆积的土地退化现象，也是岩溶地区土地退化的极端形式。其显著特征为土壤严重侵蚀、基岩裸露、植被退化、土地生产力下降，制约着当地的经济社会发展。岩溶石漠化成为继西北地区沙漠化和黄土地区水土流失之后的我国第三大生态问题。 由于岩溶石漠化问题严重阻碍着地方的经济社会发展，已经引起我国政府的的高度重视，也成为许多专家学者的研究热点。岩溶石漠化范围广，地形条件复杂，边界不规则，生态环境恶劣，以及交通不便等因素，因此采用常规野外勘测手段难以进行有效监测。卫星遥感以其广视域、多波段、多时像和快速等优点，成为岩溶石漠化监测与快速评价技术的最佳选择。但是要定量地开展石漠化遥感，必须准确地对岩溶石漠化进行遥感特征测度。本文对此开展了探索与研究，主要取得如下成果和认识： (1)提出遥感特征的概念和内容，阐明了测度的定义，提出了遥感特征测度的概念和内容。 (2)系统阐述了各种岩溶石漠化遥感特征测度方法的理论原理、数学模型、方法步骤和所能达到的预期效果等。包括遥感图像的预处理、NDVI植被指数、缨帽变换、掩模分区、监督分类、NDVI植被指数图像密度分割、主成分分析、岩溶石漠化重心分析、目视解译等。 (3)分别选取了河池、恭城两个试验区作为方法研究试验区，每个试验区选取了三个年代的影像数据。在河池试验区分别采用了MSS、TM、ETM+数据，应用的测度方法有NDVI植被指数、缨帽变换绿度指数、掩模分区、主成分分析、基于岩溶石漠化植被指数和主成份分析的信息提取方法、目视解译等。在恭城试验区分别采用了TM、ETM+、ASTER数据，应用的测度方法有NDVI植被指数、NDVI植被指数图像密度分割、监督分类、岩溶石漠化重心分析、目视解译等。 (4)经过试验分析和研究提出一些遥感特征测度新方法：掩模分区处理方法、岩溶石漠化植被指数与主成分分析综合处理方法、NDVI植被指数图像密度分割方法、岩溶石漠化重心分析方法。这些方法是笔者根据岩溶石漠化区的特点并借鉴传统遥感处理方法在试验区进行试验研究和分析的基础上所得，取得了较好的效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2选题背景和研究意义

1.2.1论文支持项目来源

1.2.2选题背景

1.2.3研究意义

1.3研究现状及前人研究成果

1.3.1岩溶石漠化概念研究现状

1.3.2岩溶石漠化的分级分类研究现状

1.3.3岩溶石漠化的成因研究现状

1.3.4岩溶石漠化的影响与危害研究现状

1.3.5岩溶石漠化区域的综合治理与生态修复研究现状

1.3.6岩溶石漠化的遥感研究现状

1.4研究方法

1.5技术路线

1.6研究所用数据

1.7主要研究成果

1.8论文的组织和结构

第2章遥感特征测度的概念和内容

2.1遥感特征

2.1.1空间特征及其判读标志、空间分辨率

2.1.2波谱特征及其判读标志、波谱分辨率

2.1.3时间特征及其判读标志、时间分辨率

2.2测度的定义

2.3岩溶石漠化遥感特征测度的内容

第3章岩溶石漠化遥感特征测度方法理论原理

3.1遥感图像预处理

3.1.1几何精校正

3.1.2镶嵌

3.1.3子区截取

3.2植被指数

3.3缨帽变换

3.4掩模分区

3.5分类

3.5.1平行六面体分类

3.5.2最小距离分类

3.5.3最大似然分类

3.5.4波谱角分类

3.6 NDVI植被指数图像密度分割

3.7主成分分析

3.8岩溶石漠化重心分析

3.9目视解译

第4章河池试验区遥感特征测度方法研究

4.1河池试验区自然地理概况

4.2 NDVI植被指数方法应用分析

4.3缨帽变换绿度指数方法应用分析

4.4掩模分区方法应用分析

4.5主成分分析方法应用分析

4.6基于岩溶石漠化植被指数和主成份分析的信息提取方法应用分析

4.6.1岩溶石漠化植被指数

4.6.2综合应用分析

4.7目视解译方法应用分析

第5章恭城试验区遥感特征测度方法研究

5.1恭城试验区自然地理概况

5.2 NDVI植被指数应用分析

5.3 NDVI植被指数图像密度分割方法应用分析

5.4监督分类方法应用分析

5.5岩溶石漠化重心方法应用分析

5.6目视解译方法应用分析

第6章结论与建议

6.1结论

6.2研究创新之处

6.3研究不足之处

6.4建议

致谢

参考文献

个人简历