居延泽古湖盆区地表/次地表特征遥感探测与初步分析

摘要

居延泽古湖盆区地处干旱-半干旱区，蕴藏着丰富的自然资源，在全新世乃至MIS5阶段曾发育巨大古湖，后因风沙侵蚀环境变化，导致河道断流，湖泊消失，逐渐演变为今天的沙漠、戈壁景观，这一演变反映了干旱区湖泊变化的一般规律。对居延泽古湖盆区地表/次地表特征的研究，对于理解该区域环境演化的过程以及干旱区气候及环境变化的过程和机制具有重要意义。
　　本文从古湖盆区湖岸向湖心方向，以地表/次地表特征和理化性质的变化规律作为研究切入点，通过运用光学遥感与雷达遥感技术，得到该区域地表光谱反射率和地表/次地表散射特性的变化规律，并结合相应的土壤理化参数，分析其相关性，最终完成古湖盆区地表/次地表特征的解读，以及该区域环境变化过程的推测。
　　居延泽古湖盆区在光学影像上呈现独特的“心肺”状地表特征，光谱反射率分析表明，自湖岸至湖心方向地表光谱反射率逐步增高，这一变化与地表含盐量有较好的对应关系。对于实测光谱进行了一系列对比实验，结果表明实测光谱数据与室内模拟测得的光谱数据存在较大差异，但 Landsat-8影像提取的反射率与实测数据基本吻合，故在野外难以涉足的地区用影像提取反射率补充实测数据具有一定的有效性。
　　雷达影像包含了目标地物、地形的更多细节和极化散射特征，本文通过极化参数的推算与分析，来描述古湖盆区地表/次地表的极化特征。基于Radasat-2全极化数据，通过PolSARpro软件中极化分解相关算法对散射熵、反熵、平均散射角，以及同极化相关系数和去极化度进行推算，认为该区域整体散射机制复杂，但在不同地表形态与粗糙度的情况下又有所差异，古湖外围湖岸堤区域以面散射为主，湖心区域则不存在单一散射的情况；地表粗糙度是影响地表散射特性的表观原因，次地表含水、含盐量是形成居延泽特殊地表的根本性因素，这与气候环境的演变历程相对应。
　　光学影像具有波段多、覆盖范围广、分辨率较高的特点，对于地表、地形、地貌有较强的空间表现力。雷达散射图能够提供地表/次地表更为详尽的地物几何和物理信息，增强了湖泊遗存地貌的影像特征和辨识能力。在干旱区地表/次地表特征探测中将二者结合可以优势互补，为干旱区环境变化研究提供新的途径。

目录

声明

第一章 绪论

1. 1 研究背景与选题依据

1. 2 国内外研究现状

1. 3 论文主要研究内容及章节安排

第二章 研究区概况与研究方法

2. 1 研究区自然地理概况

2. 2野外考察与数据采集

2. 3 土壤样品实验室测定

2. 4 遥感数据及预处理

2. 5 古湖盆区域基本理化参数分析

2. 6 本章小结

第三章 古湖盆区地表光谱特征分析

3. 1 光谱反射率基础知识与研究意义

3. 2 光谱反射率特征分析

3. 3 光谱反射率与土壤含盐量相关分析

3. 4 本章小结

第四章 古湖盆区极化散射特征分析

4. 1 极化S AR研究意义与基本原理

4. 2 古湖盆区极化信息提取与极化散射特性分析

4. 3 本章小结

第五章 古湖盆区地表/次地表特征综合分析

5. 1 古湖盆区含盐量、含水量相关分析

5. 2 古湖盆区散射特征综合分析

5. 3 极化参数与次地表土壤参数关系分析

5. 4 古湖盆区影像参数的环境指示意义

5. 5本章小结

第六章 结论与展望

6. 1结论

6. 2创新点

6. 3 存在不足及展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢