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《基于bj-1多光譜數(shù)據(jù)土地沙化信息定量提取技術的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、學位論文基于BJ-1多光譜數(shù)據(jù)的土地沙化信息定量提取技術研究學位論文作者吳俊君指導教師姓名高志海研究員申請學位級別碩士專業(yè)名稱森林經(jīng)理學研究方向遙感技術與應用論文答辯日期2012年6月21日中國·北京萬方數(shù)據(jù)DissertationfortheDegreeQuantitativeExtractionofLandSandificationInformationUsingBJ-1Multi-SpectralDataCandidate:WuJunjunSupervisor:GaoZhihaiAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:F
2、orestManagementDateofDefence:2012/06/21Degree-Conferring-Institution:ChineseAcademyofForestry萬方數(shù)據(jù)獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得本研究生培養(yǎng)單位或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位論文作者簽名:日期:年月日學位論文版權使用授權書本
3、學位論文作者完全了解中國林業(yè)科學研究院有關保留、使用學位論文的規(guī)定,中國林業(yè)科學研究院有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤,允許論文被查閱和借閱。本人授權中國林業(yè)科學研究院可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。(保密的學位論文在解密后適用本授權書)學位論文作者簽名:導師簽名:年月日年月日學位論文作者畢業(yè)聯(lián)系方式工作單位:中國林業(yè)科學研究院資源信息研究所聯(lián)系電話:010-62889193電子郵件:wujunjunlinkeyuan@126.com通訊地址、郵編:北京市海淀區(qū)東小府一號中國
4、林業(yè)科學研究院資源信息所220萬方數(shù)據(jù)摘要土地沙化是土地退化的一種特殊表現(xiàn)形式,也是土地嚴重退化導致的一種表層土壤結(jié)構及其相應植被變化的過程,嚴重影響社會經(jīng)濟的發(fā)展。經(jīng)幾十年的努力,我國的防沙治沙形勢依然十分嚴峻,需要進一步采取有效措施切實做好防沙治沙工作。隨著遙感技術的應用,沙化信息提取和沙化土地動態(tài)變化監(jiān)測進入了一個全新的階段,遙感作為一門新興技術,具有信息量大、觀測范圍廣、精度高、速度快以及實時性和動態(tài)性等特點,在全國沙化土地監(jiān)測中已經(jīng)發(fā)揮了重要作用,利用遙感技術進一步探索土地沙化信息準確提取的理論和方法,對沙化土地監(jiān)測和評估至關重要。本文以沙化過程中表層土壤的物
5、理、化學特征變化引起的反射光譜變化為切入點,在實地調(diào)查的基礎上,利用實測光譜數(shù)據(jù)和多光譜遙感數(shù)據(jù)對沙化指標因子進行定量反演,提出了沙化土地土壤特征參數(shù)遙感反演的定量方法,對土壤是否發(fā)生了沙化現(xiàn)象以及對沙化程度的評價具有指導性作用。首先,對土壤信息特征參量進行分析,區(qū)分這些參量在沙化土地和非沙化土地中的差異;其次,利用實測光譜數(shù)據(jù)進行沙化特征參量和反射率的相關性分析,確定較為敏感的響應波段,并建立相關的反演模型;再次,基于多光譜遙感數(shù)據(jù)的波段反射率對土壤有機質(zhì)(SoilOrganicMatter-SOM)和土壤粒徑組成(SoilParticleComposition-SP
6、C)進行反演;最后,在反演結(jié)果的基礎上,確定指標因子閾值,進行沙化土地信息提取。主要研究結(jié)果如下:(1)土地沙化過程中地表土壤特征參量的變化。通過分析沙化過程中土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、粒徑組成等的變化發(fā)現(xiàn),土壤養(yǎng)分中有機質(zhì)含量隨著土地的沙化不斷下降,非沙地的有機質(zhì)含量大約為沙地的3倍;其次在沙地和非沙地中的含量差異較大的是全氮,全磷和全鉀的差異不顯著。在粒徑組成中,粉砂和黏粒含量是土地沙化的重要指示因子,二者在沙化土地中的含量急劇下降。隨著土壤逐漸退化,這些差異顯著的指標因子均呈現(xiàn)出遞減的規(guī)律,對有效區(qū)分沙地和非沙地具有重要指示作用。(2)基于實測光譜的土壤地表參
7、量定量反演。通過實測光譜與土壤養(yǎng)分的相關性分析得知,有機質(zhì)和全氮與實測光譜的相關性最高,并且反映它們的敏感光譜波長范圍為600nm-800nm;粒徑組成中,黏粒含量和粉砂含量與實測光譜的相關性最高,其次為加I萬方數(shù)據(jù)權粒徑和粗砂,石粒和細砂與其相關性則較低。粉砂和黏粒最敏感的波長范圍為1000nm-1900nm??梢姽庾V段內(nèi),二者在中心波長550nm處有一個次優(yōu)峰值,是可見光譜段內(nèi)反演波段選擇的指示性標志。利用各個反演波段對有機質(zhì)、全氮、黏粒、粉砂分2別建模和驗證,有機質(zhì)和全氮的反演模型R較高,高達0.8以上,相比之下,粒徑的反2演模型R