土地覆被遥感监测野外样点信息采集与分析

摘要

野外地表覆被样点数据是遥感影像分类与土地覆被制图中训练样本和精度验证样本的重要来源，其数据质量直接决定土地覆被遥感产品的质量。获取具有代表性的土地覆被野外样点信息能够为土地覆被遥感监测提供科学的参考数据。移动采样集GPS技术、GIS技术和海量存储技术以及无线网络技术一体化，因其高效、简便地获取丰富而海量的样点信息受到许多研究学者的关注。本文详细地研究了不接触定位的原理与方法，在土地覆被移动采样理论基础上，引入了电子罗盘定向技术和激光测距技术，研发了土地覆被野外采样系统（简称LUCC采样系统），并将其应用到土地覆被实地调查中。同时，基于统计方法和空间分析方法，结合样区DEM、坡度等地形因子以及历史土地覆被数据，评价土地覆被野外样点的代表性。
　　通过土地覆被野外调查和数据分析，本文取得了以下几个研究结论:(1)在普遍的移动采样方式基础上，结合GPS定位、电子罗盘定向技术和激光测距技术，以移动电子设备为媒介，应用交会测量和导线测量的原理实现可见远距离目标的定位。结果表明，在200米范围内，运用LUCC采样系统能够不接触目标地物获取它的空间坐标，且精度在30m以内。即在运用中低分辨率遥感影像进行遥感监测时，运用本文研发的野外采样系统获取土地覆被样点的坐标误差在一个像元以内，满足土地覆被野外采样需求。(2)在土地覆被实地调查过程中，以高分遥感影像和历史土地覆被现状图为基础底图，土地覆被理论知识为基础，运用LUCC采样系统采集并纠正土地覆被样点。结果表明，LUCC采样系统能够高效、准确地获取土地覆被野外样点信息，包括空间信息、属性信息与图像信息。(3)基于Delaunay三角网和Voronoi图，计算Delaunay三角网的聚集指数与Voronoi图多边形面积的变异指数，评价土地覆被野外样点数据的空间代表性。结果表明:运用LUCC采样系统获取的土地覆被样点数据集具有空间代表性。(4)本文以DEM、坡度以及历史土地覆被现状图等辅助数据建立地形因子与土地覆被之间的相关知识。将历史土地覆被面积和专业知识以文本文件或数据库的形式存放在移动设备中，指导野外采样。同时，根据专业知识，运用遥感监测软件和相关系数指标定性评价土地覆被野外样点的代表性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外现状

1．2．1 野外采样研究现状

1．2．2 样点代表性研究现状

1．3 野外样点采集与分析流程

1．4 论文主要研究工作

1．4．1 课题来源

1．4．2 研究目标

1．4．3 研究内容

1．5 本章小结

第2章 野外采样与分析技术

2．1 电子罗盘定向技术

2．1．1 基本概念

2．1．2 电子罗盘在野外采样中的应用

2．2 交会采样技术

2．2．1 基本概念

2．2．2 工作原理

2．3 距离方位采样技术

2．3．1 基本概念

2．3．2 工作原理

2．4 Delaunay三角网

2．4．1 基本概念

2．4．2 Delaunay三角网算法

2．5 泰森多边形(Voronoi图)

2．5．1 基本概念

2．5．2 泰森多边形生成算法

2．6 本章小结

第3章 LUCC采样系统

3．1 LUCC采样系统设计

3．1．1 需求分析

3．1．2 功能设计

3．1．3 数据库设计

3．2 软硬件平台

3．3 系统实现

3．3．1 数据采集功能实现

3．3．2 数据管理功能实现

3．3．3 数据共享功能实现

3．3．4 帮助功能实现

3．3．5 数据分析功能

3．4 软件测试

3．4．1 样区概况

3．4．2 精度评价

3．4．3 结果分析

3．5 本章小结

第4章 土地覆被样点代表性

4．1 样点准确性

4．2 样点空间代表性

4．2．1 样点空间代表性评价指标

4．2．2 样点空间代表性评价

4．3 基于地形因子评价样点代表性

4．3．1 地形因子与土地覆被

4．3．2 分析与讨论

4．4 本章小结

第5章 结论与讨论

5．1 总结

5．2 存在的问题与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文