基于遥感的矿区植被恢复调查方法的研究

论文摘要

本文以辽宁省鞍山市鞍钢集团大孤山矿区为研究区域,以林学和生态学等学科为理论基础,在遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）的支撑下,进行了矿区植被现状的调查,并对其进行分析、取得的最主要成果包括1、矿区多光谱波段的选择方法的改进。对TM的多光谱的7个波段进行波谱特征分析,计算之间的相关性,利用有关理论（相关矩阵,方差,以及OIF公式）进行分析、挑选出适合试验地使用的波段组合345波段。2、对TM30米分辨率的多光谱图像和cbers-2卫星的3米分辨率的全色波段,在几种主要的融合方法中选择出适合的Brovey方法对两种空间分辨率的影像数据进行融合,使融合得到图像既有TM的波谱特性信息又使影像具有cbers-2全色波段数据的高空间分辨率。有利于后面的遥感影像解疑区划。3、经过外业调查验证,建立了基于GIS的鞍山大孤山矿区生态环境本底数据库,为今后矿区植被的数字化、计算机自动管理提供了基础信息数据库。4、应用1998和2007年的两期遥感图进行比较分析,得出1998-2007期间矿区地类植被的动态变化,并分析变化类型。5、由GIS支持下对矿区不同影响区（重度影响区、中度影响区、轻度影响区）内的地类分布进行统计分析,评价影响。并且利用GIS生成矿区林地按健康等级、灾害类型分布的地理专题图。试验结果表明,将RS与GIS运用于矿区植被覆盖和林地本底调查,同传统的调查方法相比,大大减少野外调查工作量,提高了效率,结合数据库软件的应用可以实现多层次的综合多因素的林地因子和植被状况等多种因子快速方便的查询、统计与分析,大大提高了数据的应用效率,并可将各种分析结果以图像的方式直观的显现出来,便于矿区林地经营等各方面的设计规划应用。将过去的调查零散,多重复的工作集成化系统化。针对我国林业上长期以来经营粗放、管理水平低下、各项工作单独开展、重复工作、信息难以及时共享、技术落后的现状,本研究对于促使林业的经营管理信息化有一定的技术基础和应用价值。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 遥感综述
• 1.1.1 遥感的涵义
• 1.1.2 遥感原理
• 1.1.3 遥感的发展
• 1.2 GIS 和GPS 在研究中发挥的作用
• 1.2.1 GIS
• 1.2.2 GPS
• 1.3 矿区生态恢复研究概况
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 实验区域概况
• 3.2 资料收集整理
• 3.3 图像的几何校正
• 3.3.1 地面控制点（Ground control point，GCP）的选择
• 3.3.2 重采样
• 3.3.3 地形图的校正
• 3.3.4 CBERS-2 全色数据的校正
• 3.3.5 TM 图像的校正
• 3.4 遥感影像的波谱特征分析和最佳波段的选择
• 3.4.1 传感器波谱特征分析
• 3.4.2 遥感影像数据统计特征
• 3.4.3 最佳波段组合的选择
• 3.5 遥感影像的融合
• 3.5.1 图像融合的定义
• 3.5.2 图像融合的作用
• 3.5.3 图像融合的分类
• 3.5.3.1 像素级融合
• 3.5.3.2 特征级融合
• 3.5.3.3 决策级融合
• 3.5.4 图像融合的方法
• 3.6 遥感影像的判读区划
• 3.6.1 解译标志建立原则
• 3.6.2 判读解疑标志的建立
• 3.7 验证小班抽样
• 3.8 外业验证调查
• 3.9 精度分析
• 4 结果与分析
• 4.1 最佳波段组合的选择
• 4.1.1 遥感影像各波段数据统计特征
• 4.2 最佳波段组合的计算结果
• 4.3 图像融合
• 4.4 矿区判读解疑标志库的建立
• 4.5 调查结果的专题分析
• 4.6 矿区地类变化动态分析
• 5 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 参考文献
• Abstract