环境一号卫星数据云杉林遥感反演监测研究

摘要

本文以新疆西天山为研究区，借鉴国内外同类资源环境卫星的处理分析方法，对国产环境卫星在森林信息识别、资源监测评价领域的应用评价进行了研究。通过地面体系，采集分析了不同植被特别是云杉林的地物光谱信息并以此为解译分析基础。在缺乏卫星基本参数和算法的背景下，对环境卫星的土地分类和森林分类算法进行了检验评价。通过对前期遥感监测和环境卫星数据载荷分析，建立了基于环境卫星数据的遥感解译标志和森林资源监测指标体系。结合国外同类卫星数据的对比分析，进行了公益林区划与森林资源补充调查。
　　 (1)HJ-1影像包含了森林资源、环境相关信息。可获得的森林资源信息包括云杉林的空间分布特征、河谷林和灌木林地的不同纹理特征、树分的疏密度等等，HJ-1影像数据2级产品几何定位精度有一定偏差，实际应用中需要用户进行精确的几何精校正处理。从影像解译能力及几何精校正效果上看，可满足1:10万比例尺影像图制作要求。与LandsatTM/ETM+等资源卫星数据相比，HJ-1数据在稳定性和影像质量方面等方面还存有一定差距，但是该数据具有较高的时间分辨率，经过几何精确校正可广泛应用于林业调查、森林区划、森林火灾与病虫害监测等领域。
　　 (2)一级分类尺度上，HJ-1A星CCD数据精度没有TM数据高，表明对于大尺度的分类工作，TM数据较HJ-1A星CCD1相机数据在相同的预处理工作后更适合于一级分类的研究应用。二级分类尺度上，TM数据的分类精度低于HJ-1A星CCD数据，表明对于小尺度的分类工作，HJ-1A星CCD1相机数据较TM数据在经过本检验的预处理工作后跟适合于二级分类系统下的研究应用。对于本次试验进行的HJ-1A星CCD相机1，2，3波段与TM1，2，3波段识别各种地物和对林地进行进一步的信息提取结果，TM数据的一级分类结果总体上相对较好，HJ-1A星数据的二级分类结果总体上相对较好。
　　 (3)就云杉林地物光谱特性而言，对近红外波段一阶微分光谱曲线，区分云杉林最有效的是波谷深度、波谷对称度、波谷SAI、波峰深度；其次是波谷斜率和波峰斜率；最差的是波谷点反射值、波峰反射值和波峰对称度。作为同类地物的不同龄级的云杉林，其特征值大部分都很接近：无论是在可见光部分还是近红外部分，处在不同生长阶段的云杉林的光谱曲线整体变化趋势上基本是一致的。一阶微分光谱特征在识别云杉林与区分不同龄级云杉林的有效特征上优于原始光谱。特征整体有效性优于原始光谱有所提高。

目录

文摘

英文文摘

基金项目

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状与评述

1.3 研究目标和主要研究内容

1.4 研究技术路线

第2章 研究区的选取与数据预处理

2.1 研究区概况

2.2 数据资料及预处理

第3章 云杉林地物波谱分析

3.1 云杉林光谱信息采集与降噪处理

3.2 西天山典型植被类型的光谱特征分析

3.3 云杉林光谱特征分析

3.4 地物反射光谱曲线精确度影响因素

第4章 环境一号卫星数据地物信息识别算法检验分析

4.1 土地覆盖分类算法

4.2 森林分类算法

4.3 环境卫星云杉林遥感识别反演与应用

第5章 结论与讨论

5.1 主要结论

5.2 讨论

参考文献

致谢

作者简历