土地開(kāi)發(fā)整理工程的遙感評(píng)價(jià)方法研究與應(yīng)用

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1、中南大學(xué)博士學(xué)位論文土地開(kāi)發(fā)整理工程的遙感評(píng)價(jià)方法研究與應(yīng)用姓名：郭云開(kāi)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：大地測(cè)量學(xué)與測(cè)量工程指導(dǎo)教師：陳正陽(yáng);朱建軍20081101博士學(xué)位論文摘要(2)在研究了土壤含水量、土壤有機(jī)質(zhì)含量、地表溫度、植被指數(shù)及其植被狀態(tài)指數(shù)和條件溫度植被指數(shù)等方面用遙感直接或間接評(píng)價(jià)了土壤質(zhì)量，充分說(shuō)明了其具有較好的、開(kāi)創(chuàng)性的、發(fā)掘性的應(yīng)用遙感技術(shù)能夠評(píng)估或評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量和土壤農(nóng)作潛力的基礎(chǔ)上。指出，目前還沒(méi)有建立土地開(kāi)發(fā)整理工程及其土壤質(zhì)量改善等方面有機(jī)結(jié)合系統(tǒng)評(píng)價(jià)土地開(kāi)發(fā)整理工程的評(píng)價(jià)體系，更是沒(méi)有建立用遙感方法評(píng)價(jià)土

2、地開(kāi)發(fā)整理工程評(píng)價(jià)體系。本研究在前人遙感應(yīng)用的基礎(chǔ)上，從多個(gè)遙感數(shù)據(jù)源預(yù)處理、分析入手，提出了用遙感方法評(píng)價(jià)開(kāi)發(fā)整理工程的工程量，采用修『F土壤調(diào)整植被指數(shù)、植被覆蓋度、土壤含水量、土壤潛育化指標(biāo)、LBV變換等比較關(guān)鍵性的指標(biāo)對(duì)土地開(kāi)發(fā)整理工程影響土壤質(zhì)量情況進(jìn)行較為科學(xué)客觀的評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)。(3)通過(guò)分析遙感信息物理機(jī)理、遙感圖像處理解譯原理及土壤遙感信息特征和提取特點(diǎn)之后，首先研究了對(duì)用于整理工程量評(píng)價(jià)的高分辨率Quickbird影像，在國(guó)產(chǎn)軟件TITANImage6．5進(jìn)行切割(根據(jù)評(píng)價(jià)的區(qū)域進(jìn)行)和二維三次卷積內(nèi)插法(4個(gè)單色

3、波段及1個(gè)全色波段)融合；其次，為了保證精度，采用了GPS實(shí)測(cè)地面控制點(diǎn)，以多項(xiàng)式為幾何糾正模型，對(duì)融合后的影像進(jìn)行影像空間像元位置的變換，再用雙三次插值法計(jì)算變換后各像元的亮度值，即像元亮度值的重采樣。計(jì)算結(jié)果表明：點(diǎn)位誤差均小于lm，，若換算成像元，點(diǎn)位誤差在1個(gè)像元左右，完全滿足整理工程量信息提取要求：其三，提出并采用ISODATA(自組織分類)方法，有效提取項(xiàng)目區(qū)內(nèi)不同地塊的面積值，溝渠和道路等線狀物的長(zhǎng)度值。面積提取精度在97％以上，線狀物長(zhǎng)度提取精度在98％以上。利用分類圖及結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，還可以有效的進(jìn)行灌排系統(tǒng)布局

4、合理性分析、防護(hù)林分布合理性分析、道路網(wǎng)布局合理性分析。(4)分析研究了土壤含水量與土壤質(zhì)量的相關(guān)關(guān)系、土壤水分的光譜特征、土壤濕度與相對(duì)反射率，探討了作物缺水指數(shù)法、距平植被指數(shù)法、微波遙感監(jiān)測(cè)土壤水分、熱慣量法、數(shù)據(jù)同化法等遙感方法提取土壤含水量的適應(yīng)性，提出用光學(xué)植被蓋度遙感分析土壤水分，利用樣本統(tǒng)計(jì)和相關(guān)分析相結(jié)合的方法，建立了光學(xué)植被蓋度的TM模型及不同深度土壤水分與遙感植被綠度指數(shù)之間的回歸模型，對(duì)試驗(yàn)區(qū)各個(gè)時(shí)像的TM影像進(jìn)行了土壤三個(gè)不同層次的含水量信息提取和分析。同時(shí)用其模型提取了項(xiàng)目區(qū)IKONOS影像、中巴資源

5、一號(hào)衛(wèi)星影像三II博士學(xué)位論文摘要個(gè)層次的土壤含水量信息。依據(jù)提取的信息分析了項(xiàng)目區(qū)土地開(kāi)發(fā)整理后土壤質(zhì)量改善提高情況，分析成果與實(shí)地情況一致，量化了土地整理效果。(5)研究了植被指數(shù)、植被覆蓋度與土壤質(zhì)量的定量關(guān)系。綜合分析了比值植被指數(shù)RVI、歸一化植被指數(shù)NDVI、差值植被指數(shù)OVI、土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù)SAVI、增強(qiáng)植被指數(shù)EVI以及植被覆蓋度等與土壤質(zhì)量之間的關(guān)系特征；提出了MSAVI(稱為“修正型土壤調(diào)整植被指數(shù)”)模型，像元二分植被蓋度模型；通過(guò)試驗(yàn)區(qū)多種遙感影像MSAVI指數(shù)、像元二分模型參數(shù)提取分析，證實(shí)了它們是適

6、合評(píng)價(jià)試驗(yàn)區(qū)土壤質(zhì)量的指標(biāo)。(6)通過(guò)研究土壤潛育化與土壤質(zhì)量相關(guān)關(guān)系的特性，潛育化土壤熱力學(xué)特征及其遙感解譯機(jī)理，指出了澇漬災(zāi)害土壤的熱慣量概念模型、數(shù)值解算模型，得出了用遙感的方法研究農(nóng)田澇漬災(zāi)害致使土壤潛育化理論和實(shí)際可行性。研究指出，衛(wèi)星遙感影像上存在著三個(gè)重要的地物遙感特征，即地物的總輻射水平L、可見(jiàn)光一紅外光輻射平衡B和地物輻射隨波段變化的方向和速度一向量V，進(jìn)而提出用遙感圖像LBV數(shù)據(jù)變換法進(jìn)行試驗(yàn)區(qū)IKONOS等遙感影像的變換與信息提取，試驗(yàn)和證實(shí)了所建立的LBV變換方程。成果證明試驗(yàn)區(qū)開(kāi)發(fā)復(fù)墾之前土地荒蕪、積水

7、嚴(yán)重、潛育化厲害，與實(shí)際情況相同。通過(guò)本文的系統(tǒng)研究和項(xiàng)目區(qū)實(shí)際檢驗(yàn)，證實(shí)了定量遙感能很好地應(yīng)用于土地開(kāi)發(fā)整理的工程量評(píng)價(jià)和土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)，其研究成果，能為國(guó)土局以及相關(guān)部門對(duì)土地復(fù)墾項(xiàng)目的驗(yàn)收提供有力支持；充分說(shuō)明了遙感反演技術(shù)用于評(píng)價(jià)土地開(kāi)發(fā)整理項(xiàng)目的工程量完成情況真實(shí)、可靠、可行，為遙感的應(yīng)用丌辟了新途徑；有力證明了應(yīng)用定量遙感一一遙感反演監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)土地整治質(zhì)量準(zhǔn)確、有效，動(dòng)態(tài)性強(qiáng)、時(shí)效性高。本研究在大規(guī)模的土地開(kāi)發(fā)整理工程評(píng)價(jià)中大有發(fā)展?jié)摿?。關(guān)鍵詞：土地開(kāi)發(fā)整理遙感技術(shù)工程量土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)體系Ill博士學(xué)位論文ABSTRACT

8、Landconsolidationisaresultofcivilizedlanduseofhumanbeings，anapproachtoutilizeandtransformthenaturebyhuman，andaninevitablechoicetoso