sar圖像輸電走廊區(qū)域冰雪信息提取方法研究

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1、巧４為於巧ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ碩±學(xué)位論文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ嚇Ｉ論文題目ＳＡ民閣像輸電走廊區(qū)城冰霄信總捉取方法併究學(xué)科專業(yè)儀器科學(xué)與技術(shù)，學(xué)號２０１２２１０７０４１８作者姓名紀(jì)隙楠＿指哥教師陳彥教授Ｉ獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加標(biāo)注和致謝的地方夕ｈ論文

2、中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)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(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。作者簽名＇；知膠歸曰期；＾＾５年＾月＾曰／論文使用授權(quán)本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可レッ采用影印、縮印或掃描

3、等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位絶文。（保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）Ｉ作者簽名：《乙據(jù)娜導(dǎo)師簽名：日親年扛月／巧分類號密級注1UDC學(xué)位論文SAR圖像輸電走廊區(qū)域冰雪信息提取方法研究（題名和副題名）紀(jì)曉楠（作者姓名）指導(dǎo)教師陳彥教授電子科技大學(xué)成都（姓名、職稱、單位名稱）申請學(xué)位級別碩士學(xué)科專業(yè)儀器科學(xué)與技術(shù)提交論文日期2015年5月18日論文答辯日期2015年5月20日學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)2015年06月28日答辯委員會主席程洪評閱人陳云坪、李玉霞注1：注明《國際十進(jìn)分類法UDC

4、》的類號。METHODRESEARCHOFSNOWINFORMATIONEXTRACTIONBASEDONSARIMAGESINTRANSMISSIONCORRIDORAREAAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:InstrumentScienceandTechnologyAuthor:JiXiaonanAdvisor:Prof.ChenYanSchool:SchoolofAutomationEn

5、gineering摘要摘要冰雪信息是地表氣候與水文研究中的一個重要內(nèi)容，而局部積雪變化影響著當(dāng)?shù)睾蛥^(qū)域的氣候系統(tǒng)和氣象。伴隨著全球變暖引起的氣候環(huán)境問題，冰雪災(zāi)害對我國也產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，尤其是2008年發(fā)生在我國南方的特大雪災(zāi)，突發(fā)性強(qiáng)、破壞性大，導(dǎo)致大量高壓電塔倒塌，輸電線路癱瘓，對災(zāi)區(qū)經(jīng)濟(jì)造成了巨大的損失。合成孔徑雷達(dá)（SAR）在各種氣候和天氣條件下都具有較好的分辨能力，在冰雪災(zāi)害等大范圍自然災(zāi)害條件下有著特殊的優(yōu)勢，可以有效彌補(bǔ)光學(xué)衛(wèi)星的不足。本文的主要研究內(nèi)容為SAR圖像的輸電走廊區(qū)域冰雪信息提取，并對提取

6、結(jié)果進(jìn)行驗證分析。由于能對輸電走廊造成大規(guī)模破壞的冰雪災(zāi)害通常發(fā)生在南方，降雪發(fā)生后容易融化、凍結(jié)，時空變化較快，為了增強(qiáng)冰雪提取的時效性，本文研究了一種基于多極化單時相ASAR數(shù)據(jù)提取冰雪面積的方法。本文利用14景ASAR圖像進(jìn)行分析，采用散射特性與極化特性相結(jié)合的方法提取濕雪面積，然后利用DEM信息等對干雪進(jìn)行提取，最后實現(xiàn)了對山區(qū)冰雪面積的提取。為了與MODIS光學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配驗證，本文將ASAR結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行了尺度轉(zhuǎn)換。經(jīng)過驗證，最終提取的冰雪面積總體精度達(dá)到了82.04%。為了實現(xiàn)對輸電走廊覆冰災(zāi)害嚴(yán)重區(qū)域

7、的重點監(jiān)測，論文最后一章采用Terrasar-X的凝視聚束模式進(jìn)行相干性冰雪信息提取，其方位向分辨率可達(dá)0.25m。本文利用相同時間間隔的多組干涉對分析了輸電走廊月譜二線邛海地區(qū)不同地物的相干性，發(fā)現(xiàn)在較短時間間隔的情況下，除了積雪、湖水、灌木叢等區(qū)域外，其他地物如電塔、村鎮(zhèn)和裸土都保持了較高的相干性。根據(jù)積雪與其它地物的相干性差異，采取相干性閾值分類的方法，對輸電走廊月譜二線邛海地區(qū)進(jìn)行了冰雪信息提取。本文還利用水體后向散射系數(shù)比積雪區(qū)域低的特點，通過閾值法將湖水區(qū)域排除，得到最終的積雪分類圖。最后本文將SAR圖

8、像積雪提取結(jié)果與同時期的谷歌earth光學(xué)圖像進(jìn)行了對比，結(jié)果表明，利用相干性可以比較準(zhǔn)確的提取冰雪信息，但是由于灌木叢等樹林區(qū)域其后向散射系數(shù)和相干性均與積雪區(qū)域類似，在此方法中并沒有將灌木叢和積雪區(qū)域有效的區(qū)分開。關(guān)鍵詞：干涉SAR，極化SAR，輸電走廊，冰雪，相干性IABSTRACTABSTRACTSnowandiceinformationisanim