IKONOS信息提取的尺度效应研究

论文摘要

随着遥感技术的发展和广泛应用，遥感影像逐渐成为研究地理现象的主要数据源。遥感影像的一个最重要的基本属性就是空间分辨率，即测量尺度。一方面，地理现象的本质尺度变化决定了所获取遥感数据的基本特征；另一方面，作为测量尺度的空间分辨率的变化可以在不同尺度上反映地表的性质。由于地理现象大多是尺度依赖的，在某一尺度上人们观察到的性质，总结出的原理或规律，在另一尺度上可能依然有效，可能相似，也可能需要修正。 尺度的敏感性和变异性，使得尺度在遥感信息提取中起到越来越重要的作用。在遥感应用中，对于同一研究对象由于研究人员所采用数据的空间尺度或分辨率大小不一，结论往往差别很大。尺度的变化制约着观察、表示、分析和交换信息的详细程度，因此在某一尺度状态下描述某种现象及其变化的过程，必须了解该现象的变化特征是如何随着尺度的变化而发生的。研究遥感信息提取中的尺度问题有助于在遥感应用中选择合适的空间分辨率或尺度，降低提取信息的不确定性，减少数据选择的盲目性，有助于综合利用多尺度信息。 本论文以IKONOS数据为对象，研究了遥感尺度的几个核心问题：尺度转换、尺度效应和最优尺度，并在此基础上提出了基于多尺度叠加的分类方法对IKONOS分类。具体内容和结论包括： (1)DEM的尺度效应研究 使用多尺度的DEM数据对IKONOS进行正射校正，研究DEM的尺度效应。通过对正射校正精度的分析，发现正射校正精度很大程度上依赖于所使用DEM的尺度大小，选用合适的DEM数据能够提高正射校正的精度并减少数据的冗余，不注意DEM的尺度变化带来的影响，那么有可能得到与预期不相符的结果。 (2)基于光谱稳定地物的经验线性大气校正研究 经验线性大气校正相对于辐射传输模型来说计算简便，又能得到比基于影像的方法更准确的结果，是比较常用的方法。经验线性方法使用的一个条件是需要同步采集的地物光谱数据，

论文目录

• 摘要
• 目录
• 图目录
• 表目录
• 第一章 引言
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 遥感中尺度问题研究综述
• 1.2.1 遥感中尺度研究的几个重要概念
• 1.2.2 国内外研究进展
• 1.2.3 小结
• 1.3 研究目标和内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.4 技术路线和论文结构
• 1.4.1 技术路线
• 1.4.2 论文结构
• 第二章 数据预处理及 DEM的尺度效应
• 2.1 研究区
• 2.2 正射校正及 DEM尺度效应
• 2.2.1 正射校正
• 2.2.2 DEM尺度效应
• 2.3 大气校正
• 2.3.1 经验线性方法
• 2.4 IKONOS数据融合
• 2.4.1 遥感影像融合方法
• 2.4.2 融合效果评价
• 第三章 IKONOS尺度转换研究
• 3.1 尺度扩展方法
• 3.1.1 简单平均法
• 3.1.2 中心像元法
• 3.1.3 点扩散函数法
• 3.2 IKONOS尺度扩展结果分析
• 3.2.1 尺度扩展影像平均值的尺度变化
• 3.2.2 尺度扩展影像标准差的尺度变化
• 3.2.3 尺度扩展影像自相关系数的尺度变化
• 3.3 最大扩展尺度的选择
• 3.4 小结
• 第四章 IKONOS信息提取的尺度效应研究
• 4.1 IKONOS信息提取
• 4.2 线性算法的尺度变化
• 4.3 非线性算法的尺度变化
• 4.4 小结
• 第五章 尺度选择及最优尺度
• 5.1 空间自相关与最优尺度
• 5.2 最优尺度选择
• 5.3 小结
• 第六章 基于多尺度叠加的 IKONOS分类
• 6.1 影像模拟
• 6.2 多尺度叠加影像可分性分析
• 6.3 IKONOS多尺度分类
• 6.4 小结
• 第七章 主要研究结论、创新点和讨论
• 7.1 主要研究结论
• （1） DEM尺度效应研究
• （2） 基于光谱稳定地物的经验线性大气校正研究
• （3） IKONOS数据尺度扩展研究
• （4） IKONOS信息尺度效应研究
• （5） IKONOS尺度选择及最优尺度研究
• （6） 基于多尺度叠加的 IKONOS分类研究
• 7.2 创新点与新进展
• 7.3 讨论
• 参考文献
• Abstract
• 攻读博士期间的科研成果