基于CBERS02B和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究——以毕节市为例

摘要

贵州大部分地区属典型的岩溶环境，环境容量小，生态环境脆弱。为了能更好地研究喀斯特地区生态环境，本文以毕节地区的毕节市为典型样区，首次选用CBERS02B和SAR数据的配合，探讨两类型遥感影像在喀斯特山区图像处理上的技术实用性以及土地利用较理想的分类方法。 在遥感影像的处理技术上，本研究对SAR和CBERS02B分别采用了斑点噪声压缩、边缘增强、Wallis自适应滤波以及直方图均衡化和去霾处理。在SAR的处理中发现均值滤波和Lee滤波压缩斑点噪声的效果较好，Robinson3—level模型和Prewitt Gradient模型较大程度地增强了地物的边缘效果，Wallis自适应滤波在不同的窗口大小下对影像的增强效果明显不一样，窗口越大，亮度信息越集中；在对CBERS02B图像的处理上，直方图均衡化较好地增强了影像的总体亮度，经过低频模糊度和高频模糊度处理之后增强了交通用地的纹理信息。而SAR和CBERS02B的融合方法主成份中的直方图匹配法显示了较好的效果，而且还较好地去除了原多光谱的云层信息。 利用监督分类对CBERS02B进行土地利用的分类，并在此基础上，辅以雷达单波段的纹理分类，对前后分类精度进行比较；最后对研究区和在不同岩组背景下的土地利用成果数据进行景观格局研究。通过不断地试验及比较，最终得出以下结论： (1)在CBERS02B影像纯光谱分类的基础上，辅以雷达单波段的纹理分类，在一定程度上提高了研究区土地利用的分类精度。 (2)在整个研究区中，水域的分维值最大，裸岩石砾地的分维值最小，显示了人类活动对裸岩石砾地的干扰强度较大；整个研究区域显示了相对丰富度和破碎度较低，均匀度较小，异质性较大以及较高的优势度，其中以耕地、林地占主导地位。 (3)不论是在喀斯特区域、半喀斯特区域还是非喀斯特区域，均以林地和耕地占主导地位，且园地较其他地类斑块都较破碎；草地、园地和水域在喀斯特较为破碎；人为景观中的耕地和建设用地在半喀斯特最为破碎；自然景观中的林地则在非喀斯特整体性较好。裸岩石砾地在喀斯特的面积百分比远大于其余两类。非喀斯特区域内嵌块体类型的相对丰富度和破碎度较低，其受一种或少数几种景观支配的现象较喀斯特和半喀斯特较明显；而半喀斯特区域内的嵌块体类型分布较均匀，异质性小，优势度小，但破碎度较高。

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第一章绪 论

1.1选题的研究背景

1.1.1遥感数据在各方面应用研究现状

1.1.2图像分类研究现状

1.1.3 3S技术与景观格局研究结合的现状

1.2选题的研究意义及创新之处

1.2.1选题的研究意义

1.2.2本研究的创新之处

1.3研究目标和研究内容

1.3.1研究目标

1.3.2研究内容

1.4研究方法和技术路线

1.4.1研究方法

1.4.2研究技术路线

第二章研究区概况

2.1研究区位置

2.2研究区自然概况

2.3研究区社会经济概况

第三章遥感数据及处理

3.1雷达数据及其处理

3.1.1雷达的成像机理及其特性

3.1.2雷达数据的处理

3.2 CBERS02B数据及其处理

3.2.1 CBERS02B数据

3.2.2 CBERS02B数据的处理

3.3数据融合

3.3.1融合方法

3.3.2融合试验的具体实施及结果比较

第四章遥感数据分类

4.1 CBERS02B分类

4.1.1训练样本的选择

4.1.2分类器的选择

4.1.3监督分类的实施

4.2 SAR纹理分析

4.2.1纹理的定义与描述

4.2.2纹理的分析方法

4.2.3灰度共生矩阵

4.2.4灰度共生矩阵的计算

4.2.5纹理分类

4.3试验区数据结果

4.3.1分类结果

4.3.2分类精度验证

4.4数据库的构建

第五章地类景观格局研究

5.1景观格局指数

5.2景观格局指数分析

5.2.1研究区景观格局指数分析

5.2.2基于岩组背景下的景观格局指数分析

5.3小结

第六章结论及展望

6.1结论

6.2讨论

6.3展望

参考文献

致谢

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