正地貌遥感影像在土地利用中的应用研究

论文摘要

土地是人类生存、发展必不可少的基本自然资源。合理开发土地资源,促进土地资源可持续利用是社会经济可持续发展的物质基础。要实现土地资源的可持续利用,就必须及时、准确地了解土地资源状况及其变化情况,为各级政府制定国土资源规划和开发政策提供翔实可靠的科学依据。遥感技术作为一种现代化高科技手段,具有宏观性、现势性、周期性、信息丰富等特点。利用遥感技术进行土地利用调查与监测,成本低、客观及时,能为国土资源管理工作快速地提供准确的土地利用变化信息,并能确保调查成果资料的实时更新与及时应用。本文以辽宁锦州、河南巩义、湖北黄石、山东潍坊等9个50万人口以上城市,以及海南、广西两省国家级开发区为研究实验区,以SPOT5（或Quickbird）遥感数据为主要数据源,以1/万地形图（土地利用现状图）、野外GPS测量点为几何控制点,引入DEM数据,采用物理模型制作高精度的正射遥感影像图,在GIS支持下,叠合基期土地利用现状图等非遥感数据,通过图像差值法、光谱特征变异法等计算机自动处理技术,结合人机交互解译等方法,提取出土地利用变化信息。取得的主要研究成果与创新如下:（1）通过对制作数字高程模型（DEM）几种方法的对比分析,认为全数字摄影测量是目前最好的采集高精度地面控制点的一种方法,其操作简单,精度可靠,且确保了等高线生成的质量以及正射影像纠正的精度。（2）数字微分纠正技术可实现遥感影像的精确配准、纠正与融合。遥感影像的高精度正射纠正是遥感影像定量化最直接的重要途径,数字正射影像实质上是根据有关参数和DEM,利用数字微分纠正技术同时进行倾斜纠正和投影差改正而获得的。（3）空三加密法能大大提高DOM定向的精度。此方法完全省去了人工在立体影像上查找控制点的位置,不存在因仪器设备不同所造成的系统误差,同时也大大降低了不同作业员观测时造成的偶然误差,且使数据成果以点对点形式直接使用。（4）为改变传统遥感影像的视觉效果,对正地貌遥感影像的制作机理与多光谱保真技术进行了探讨研究,并将其应用到土地利用中。正地貌遥感影像的成功研制,扩展了遥感影像的应用层次,提高了土地利用信息提取的精度和速度。（5）人机交互解译法仍是目前一种非常重要的土地利用变化信息提取方法。本

论文目录

• 摘 要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 研究的目的意义
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势
• 1.2.1 国外研究现状及发展趋势
• 1.2.1.1 国外研究现状
• 1.2.1.2 国外发展趋势
• 1.2.2 国内研究现状及发展趋势
• 1.2.2.1 国内研究现状
• 1.2.2.2 国内发展趋势
• 1.3 研究内容
• 1.4 研究方法与技术路线
• 1.4.1 研究方法
• 1.4.2 技术路线
• 1.4.3 技术流程
• 1.5 主要研究成果及创新
• 1.5.1 主要研究成果
• 1.5.2 本文创新点
• 2 研究区概况及研究基础数据
• 2.1 研究区概况
• 2.2 研究基础数据
• 2.2.1 遥感数据
• 2.2.2 辅助资料数据
• 2.3 辅助资料数据处理
• 2.3.1 数据内业预处理
• 2.3.2 数学基础
• 2.3.3 辅助资料数据的处理
• 3 数字正射影像的制作方法研究
• 3.1 概述
• 3.2 遥感资料的制图应用
• 3.2.1 航天遥感制图
• 3.2.2 航空遥感制图
• 3.2.3 遥感信息定量化研究
• 3.3 正射影像的基本原理
• 3.4 正射影像制作方法研究
• 3.4.1 遥感图像处理
• 3.4.2 地面控制点的采集
• 3.4.3 空三加密及质量控制
• 3.4.3.1 概述
• 3.4.3.2 空三加密
• 3.4.3.3 质量控制
• 3.4.4 DEM 编辑方法
• 3.4.5 DOM 制作
• 3.5 质量评定
• 3.5.1 平面精度的检测
• 3.5.2 高程精度的检测
• 3.6 DOM 信息管理
• 4 正地貌遥感影像的研制
• 4.1 制作的机理
• 4.2 制作的关键技术
• 4.2.1 正地貌因子的生成
• 4.2.2 多光谱保真融合方法
• 4.3 制作的技术流程
• 4.4 应用分析
• 4.4.1 正地貌影像的特点
• 4.4.2 正地貌影像的应用分析
• 5 土地利用变化信息提取技术研究
• 5.1 概述
• 5.2 变化信息提取的技术方法
• 5.2.1 变化信息发现
• 5.2.2 变化信息提取方法
• 5.2.3 后处理
• 5.2.4 基于GIS 的信息提取
• 5.2.5 基于面向对象的信息提取
• 5.3 提高图像分类精度的方法研究
• 5.3.1 传统方法的改进
• 5.3.2 分层分区
• 5.3.3 图像空间信息的分类
• 5.3.4 多源辅助数据综合分类
• 5.3.4.1 辅助数据的类型
• 5.3.4.2 传统统计方法
• 5.3.4.3 神经网络分类方法
• 5.4 基于规则的遥感图像解译系统
• 5.4.1 规则表示
• 5.4.2 硬分类和软分类
• 5.4.3 推理过程
• 5.5 变化信息提取的技术流程
• 6 正地貌影像在土地利用中的应用研究
• 6.1 概述
• 6.2 技术路线
• 6.3 数据预处理
• 6.4 DOM 制作
• 6.4.1 影像纠正
• 6.4.2 影像配准
• 6.4.3 影像融合
• 6.5 变化信息提取
• 6.5.1 城市年度变化信息提取
• 6.5.2 开发区监测信息提取
• 6.6 实地调查
• 6.7 变化监测后处理
• 6.7.1 城市年度变化监测后处理
• 6.7.2 开发区变化监测后处理
• 6.8 精度评价
• 6.8.1 正射遥感影像图精度
• 6.8.2 土地利用动态变化监测精度
• 6.8.2.1 误差类型
• 6.8.2.2 精度评定
• 7 结论
• 7.1 主要成果和认识
• 7.2 存在问题
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 博士期间主持和参加科技项目情况
• 博士期间发表的学术论文
• 博士期间获得的奖项
• 致 谢