基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx

上传人:b****8 文档编号:12601307 上传时间:2023-06-06 格式:DOCX 页数:43 大小:38.94KB
下载 相关 举报
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第1页
第1页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第2页
第2页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第3页
第3页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第4页
第4页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第5页
第5页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第6页
第6页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第7页
第7页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第8页
第8页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第9页
第9页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第10页
第10页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第11页
第11页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第12页
第12页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第13页
第13页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第14页
第14页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第15页
第15页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第16页
第16页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第17页
第17页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第18页
第18页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第19页
第19页 / 共43页
基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx_第20页
第20页 / 共43页
亲,该文档总共43页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
下载资源
资源描述

基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx

《基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx(43页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。

基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例.docx

基于CBER的SB和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究以毕节市为例

基于CBERS02B和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究——以毕节市为例

 

贵州师范大学

硕士学位论文

基于CBERS02B和SAR的喀斯特地区土地利用景观格局研究?

?

毕节市为例

姓名:

吕红梅

申请学位级别:

硕士

专业:

自然地理学

指导教师:

安裕伦;张小平

20090410基于和的喀斯特地区十地利用景观格局研究

摘要

贵州大部分地区属典型的岩溶环境,环境容量小,生态环境脆弱。

为了能更好地研究喀斯特地区生态环境,本文以毕节地区的毕节市为

典型样区,首次选用和数据的配合,探讨两类型遥感影

像在喀斯特山区图像处理上的技术实用性以及土地利用较理想的分

类方法。

在遥感影像的处理技术上,本研究对和分别采用了

斑点噪声压缩、边缘增强、自适应滤波以及直方图均衡化和

去霾处理。

在的处理中发现均值滤波和滤波压缩斑点噪声的效

果较好,模型和模型较大程度地

增强了地物的边缘效果,自适应滤波在不同的窗口大小下对

影像的增强效果明显不一样,窗口越大,亮度信息越集中;在对

图像的处理上,直方图均衡化较好地增强了影像的总体亮

度,经过低频模糊度和高频模糊度处理之后增强了交通用地的纹理信

息。

而和的融合方法主成份中的直方图匹配法显示了较

好的效果,而且还较好地去除了原多光谱的云层信息。

利用监督分类对进行土地利用的分类,并在此基础上,

辅以雷达单波段的纹理分类,对前后分类精度进行比较;最后对研究

区和在不同岩组背景下的土地利用成果数据进行景观格局研究。

通过

不断地试验及比较,最终得出以下结论:

在影像纯光谱分类的基础上,辅以雷达单波段的

纹理分类,在一定程度上提高了研究区土地利用的分类精度。

基于和的喀斯特地区土地利用景观格局研究

在整个研究区中,水域的分维值最大,裸岩石砾地的分维

值最小,显示了人类活动对裸岩石砾地的干扰强度较大;整个研究区

域显示了相对丰富度和破碎度较低,均匀度较小,异质性较大以及较

高的优势度,其中以耕地、林地占主导地位。

不论是在喀斯特区域、半喀斯特区域还是非喀斯特区域,

均以林地和耕地占主导地位,且园地较其他地类斑块都较破碎;草地、

园地和水域在喀斯特较为破碎;人为景观中的耕地和建设用地在半喀

斯特最为破碎;自然景观中的林地则在非喀斯特整体性较好。

裸岩石

砾地在喀斯特的面积百分比远大于其余两类。

非喀斯特区域内嵌块体

类型的相对丰富度和破碎度较低,其受一种或少数几种景观支配的现

象较喀斯特和半喀斯特较明显;而半喀斯特区域内的嵌块体类型分布

较均匀,异质性小,优势度小,但破碎度较高。

关键词:

,喀斯特,景观格局基于和的喀斯特地区十地利用景观格局研究,

.

,,.,

,,

.

:

?

:

.

基和的喀斯特地区十地利心景观格局研究,,,

.

?

‘.

,,

:

..

,

’:

基丁和的喀斯特地区土地利用景观格局研究,,

.

,?

?

:

:

?

?

:

?

.

’?

?

:

,

.

:

,

基于和的喀斯特地区土地利用景观格局研究

学位论文原创性声明和学位论文使用授权的声明

原创性声明

本人郑重声明:

所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究

所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集

体已经发表或撰写过的科研成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人或集体,均

已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。

论文作者签名:

纠≯毋歹

卅年歹月山日

关于学位论文使用授权的声明

本人完全了解贵州师范大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留

或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;

本人授权贵州师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进

行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编学位论文。

保密论文在解密后应遵守此规定

导师签名:

缘飞、

做作者繇协乡

叼年岁月舢日

基和的喀斯特地区十地利州景观格局研究

第一章绪论

.选题的研究背景

贵州地处云贵高原东部,境内地势西高东低,自中部向北、东、南三面倾斜。

全省地貌可概括分为高原山地、丘陵和盆地三种基本类型。

该区是喀斯特典型区,

是我国南方喀斯特发育完善的典型区域之一,其类型多样,是喀斯特地学的天然

百科全书。

全省喀斯特地貌面积占总面积的%,境内岩溶分布范围广泛,形态

类型齐全,地域分异明显,构成一种特殊的岩溶生态系统,是研究喀斯特地质、

地貌与洞穴学、考古学和古人类的天然场所【。

毕节市为毕节地区行署所在地,而毕节地区位于贵州省西北部,是典型岩溶

山区的代表地区之一。

该区正处在滇东高原向黔中山原丘陵过渡的倾斜地带,境

内山高坡陡,峰峦重叠,沟壑纵横,河谷深切,土地破碎。

..遥感数据在各方面应用研究现状

遥感按所利用电磁波的光谱段分类可分为可见光\反射红外遥感,热红外遥

感、微波遥感三种类型。

一可见光\反射红外遥感,热红外遥感数据应用现状

随着遥感技术的发展,可见光\反射红外、热红外遥感数据的运用已经渗透

到实际生活中的各个领域。

国外的

、、、

国内的\数据、北京一号数据均已经越来越多地运用于各

个领域,如有利用和来提取特定地物信息的【。

】,有利用

、北京一号和数据来研究特定地区的生念环境及土地利用分类?

】;

在热红外遥感的应用上范围也较广泛,在地震监测预报【】或用对岩石化

学成分的填副】等均有了一定程度的研究。

这些数据在喀斯特地区的使用范围也越来越广泛,如利用、

来调查岩溶地区岩溶漏斗【】,利用进行汶川地震区森林资

源损失快速评估,以及利用.数据对喀斯特石漠化进行遥感

调查】。

但到目前为止,新型遥感数据如运用范围还是相

对较狭窄,特别是在喀斯特地区的运用还未涉及。

二微波遥感数据应用现状

微波遥感于第二次世界大战时就开始出现,我国是从年代开始研究微波基和的喀斯特地区十地利景观格局研究

遥感,当时主要注重雷达、散射计的研究。

年代初期当世界兴起无源大气微

波遥感辐射的研究时,在我国基本还是空白。

年首先研制出的我国第一代

微波辐射计。

目前在轨工作的雷达卫星主要有欧空局的/、和

加拿大的等。

就目前人类对雷达数据的应用来兑,存在着很多用途:

在灾害调查与评估中,

可见监测海上油漠的扩削】、地震产生的地裂缝、建筑物的破坏情况等;在地质

测绘及找矿上可以根据雷达卫星图像对地表粗糙程度的敏感性来研究其纹理特

征等,从而得到相关的有用信息【】:

在农业调查上,可用于作物类别识别及面

积量测,生物量估算,农业灾害调查与监测,土壤熵情评估,耕作状况调查【】

等;在环境监测上,可用于土地利用调查、海岸带开发、森林砍伐、沙漠化、水

土流失等的调查与监测‘等。

另外对于数据,有对于沿海防护林和

海平面风研究上的使用】。

但对于雷达数据在典型喀斯特区域、且是多云多雨

贵州的运用还未有先例。

..图像分类研究现状

遥感图像分类处理是遥感技术应用中十分重要的部分,图像分类结果用途非

常广泛,所以,提高雷达遥感图像分类精度具有重要意义;就雷达遥感而言,雷

达遥感图像因其特殊的成像机理和图像特点而与可见光\反射红外遥感,热红外

遥感图像差别较大,必须采用特殊的图像分类方法才能获得较好的效果;随着新

型成像雷达技术的蓬勃发展,雷达遥感获取的目标信息越来越多,如何最有效地

利用雷达遥感提供的新信息来提高图像分类精度,是一个需要深入研究的课题,

同时也是实现定量化雷达遥感迫切需要研究的课题之一。

新的遥感图像分类技术的发展一般有种途径:

第一,利用从雷达遥感数据

第二,应用新理论,如小波理论、分形理论和人工

中提取新信息和新特征【;

神经网络分类法、纹理分类对雷达遥感图像纹理信息的提取‘】;第三,设计新

算法【∞。

除此之外,针对任何一种算法的分类结果都不理想的情况,可以综合

多个分类算法的分类信息,从而决定像元属于哪一类,因此,它也被认为是一种

空间分类信息融合法,在此,我们称之为综合分类法【】。

..

技术与景观格局研究结合的现状

基和的喀斯特地区十地利用景观格局研究

在技术集成中遥感用于实时、快速的提供相关地物及其环境的各

种信息,全球定位系统主要是用于实时、快速、准确地提供目标物的空

问位置,地理信息系统则是多种来源时空数据的综合处理和应用分析的

平台。

如今技术已经越来越多地运用于各个领域,其与景观格局的研究到目

前为止也是有了一定的运用范围,如利用技术对三峡库区不同高程带的景观

格局研究和在不同坡度带与坡向带的背景下来对研究区进行技术

的景观格局研究】。

到目前为止,技术与喀斯特景观格局结合的

研究,同样前人也做过了相应的研究】,如在不同海拔、不同坡度的背景下对

土地利用类型的格局进行研究。

.选题的研究意义及创新之处

..选题的研究意义

随着社会经济的发展,、、技术的应用也随之越来越广泛,

其中遥感技术可用于土地利用类型和植被资源调查、作物产量估测、病虫害预测

等方面。

目前、数据已经广泛应用到各个领域,而另一些较

新的遥感数据如、、、高光谱以及微波数据等在各方面

的应用还未完全普及开来。

而在这些数据当中,不论是可见光\反射红外遥感,

热红外遥感数据还是微波数据往往比以前较常用的传统数据具有更突出的优势,

特别是现在运用较少的微波数据。

由于微波遥感因其本身特殊的成像机理,使它

具备了很多光学遥感所不具备的特点:

如能穿透云雾、雨雪,具有全天候的工作

能力;对地物有~定的穿透能力;能提供不同于可见光和红外遥感所能提供的某

些信息。

目前在一些科技较发达的国家,该项技术已得到了广泛的应用。

就目前相比较而言,可见光\反射红外遥感、热红外遥感比微波遥感的应用

领域大得多,因为前者在影像上具有色彩丰富,颜色层次较多等特点。

但其同时

又存在很大的局限性,区域的选择或是时相的选择不理想都将导致存在较多同物

异谱或异物同谱的现象。

由于微波数据成像机理与可见光\反射红外遥感,热红

外遥感的有所不同,导致其在特定地物上的显示也不一样。

据研究表明,在图像

的解译上,雷达图像信息丰富,观测目标轮廓清晰,对比度好,能呈现出目标更

多的细节、精确地确定目标地域的大小以及能更好地区分邻近目标的特征。

目前,

微波遥感因其强大的数据获取能力及应用而成为国际遥感技术发展的重点之一。

基于和的喀斯特地区十地利用景观格局研究

但由于微波遥感本身的侧视成像,使得图像当中还存在严重的斑点噪声、阴影或

叠掩现象。

因此,若能在采用可见光\反射红外遥感,热红外遥感的同时,结合

微波数据,充分发挥两者的优点来研究贵州毕节市的土地利用,这不仅对毕节生

态环境建设具有极其重要的作用,而且对于较新的遥感数据在贵州应用的普及上

具有不可估量的作用。

利用技术与景观格局研究的结合,前人已做过大量的研究,而且专门探

讨喀斯特背景下的研究也已经有不少的例子,但是,在同一个研究区域之内,在

喀斯特、半喀斯特与非喀斯特的背景下对地类景观格局进行研究还未曾见。

贵州

毕节地区是喀斯特的典型岩溶区,而毕节市就是其中岩溶区的一个典型代表。

果能在这个县内同时研究土地利用类型在喀斯特、半喀斯特或是非喀斯特的景观

格局状况,那对毕节市相关政府部门的生态环境规划及其余决策将是一个非常重

要的辅助信息。

..本研究的创新之处

在喀斯特区域,首次选用可见光\反射红外与雷达单波段的数据结合来

研究典型的喀斯特区域,探讨两类型遥感影像在喀斯特山区图像技术上的处理及

土地利用分类的较理想的方法;

首次探讨在技术支持下典型岩溶区的土地利用在喀斯特、半喀斯特

与非喀斯特背景下的景观格局研究。

.研究目标和研究内容

..研究目标

本研究主要目标在于探讨和数据在贵州喀斯特地区

的适用性;

探讨两种类型遥感数据在喀斯特区域图像处理上的技术研究;

探讨数据的分类以及雷达单波段的辅助分类来综合提取研

究区的土地利用类型,比较纯光谱和纯光谱加纹理分类的精度;

探讨研究区的景观格局状况及在喀斯特、半喀斯特和非喀斯特的背景

下的景观格局。

..研究内容

本研究以贵州毕节市为试验区,在和雷达单波段数据的支持下,

基于和的喀斯特地区十地利用景观格局研究

进行了一系列的相关研究:

①比较分析两类型影像与经过边缘增强、图像增强、

斑点压缩、直方图均衡化、融合处理等前后图像上地物信息的特点;②通过监督

分类提取出研究区在数据上的土地利用类型信息,经野外验证得其

分类精度;③利用纹理分析方法对雷达单波段进行影像处理,提取出特定的地物

信息,并将从雷达数据上提取出来的地物数据与数据提取出的土地

利用成果进行叠加,对纯光谱分类的成果与叠加了纹理辅助分类的结果进行分类

精度对比;④在最终土地利用结果图上,结合景观格局分析,探讨研究区的整体

景观格局特征以及在喀斯特、半喀斯特和非喀斯特的背景下各地物类型的斑块镶

嵌结构特点,从而可以探讨出研究区现行土地利用类型所蕴涵的有用信息,可以

为相关部门对贵州毕节市做出决策上提供快速、准确的辅助信息。

.研究方法和技术路线

..研究方法

影像处理

的影像增强方法主要涉及到直方图均衡化和去霾处理;而雷达影

像进行增强处理有很多种方法,主要有斑点噪声压缩、边缘增强处理、图像纹理

分析以及用自适应滤波器来增强雷达图像等;另外还有和雷

达单波段的融合,而融合的方法有主成份变换法、变换法和乘积变换法。

影像分类

对进行监督分类,对雷达单波段进行纹理分析,从纹理分析方

法的灰度共生矩阵当中提取特定的地物信息。

野外调查

针对不同地物的特点,预先制定比较详尽的考察与验证计划,利用野

外定点验证,将获得的各个照片的准确位覆、类型和方位角等存入数据库。

一方面可以建立地物的解译标志,另一方面对分类结果进行验证。

..研究技术路线基.和的喀斯特地区十地利用景观格局研究

\

直方图均衡化影像辐射校正、几何纠正

斑点噪卢压缩

去霾处理

边缘增强处理

影像增强处理

与融合

图像增强

定义灰度级、距离

监督分类

灰度共生矩阵

设计窗口火小

纯光谱初步分类

求四方向平均值

统计各窗口中的共生矩阵

生成各特征纹理图像

野外验证

选出特定纹理特征图像

进行特定地物信息的提取

纯光谱与纹理分类的叠加

评价其分类精度,并与原分类精度对比两年的动态图斑

分类图的进一步修改

辅助信息:

:

地形玺、

研究Ⅸ最终十地利圳成果幽

整个研究区景观格局基丁岩组背景卜.的景观格

研究

局研究

图.研究区技术路线图

.

基于利的喀斯特地区十地利用景观格局研究

第二章研究区概况

.研究区位置

毕节市位于贵州省西北部,为毕节地区行署所在地。

地跨东经。

一。

’,北纬。

’之间,属云、贵、川三省交界的边远山区

如图.。

东与大方、金沙两县接壤,南与纳雍县毗邻,西与赫章县和云南省

镇雄县相连,北沿赤水河与四川省古蔺、叙永两县隔河相望。

东西长公里,

南北宽公旱,总土地面积.平方公里。

现辖个乡,个镇,个街

道办事处,个居民委员会,个村民委员会,有汉、彝、苗、仡佬、布依、

回等个民族【。

图.研究区位置图

.

.研究区自然概况

本市地处云贵高原急剧抬升地带,地势崎岖,峡谷、沣地较多、西部高、北、

东、南三面较低。

岩溶地貌如石芽、峰丛、峡谷、溶洞、溶蚀洼地等分布普遍。

境内最高点在南部朱昌镇、俞河镇与县界交会处的乌箐山,海拔高程米;

最低点在东北部田坎乡马洛河汇入赤水河处,海拔高程米,平均海拔

米。

山地区面积占.%,丘陵区面积占.%,山间平坝区面积占.%。

基丁和的喀斯特地区土地利.景观格局研究

在地质构造上,从毕节县南与南岭东西复杂构造带及其北部边缘的“黔中隆

起”相接,北同新华夏系最西边一级沉降带四川盆地连接,因此,新华夏系及华

夏系构造对全县地质条件控制较大。

新华夏系构造在县的北部和西部,由一系列

北北东向左行右列的“多’’字形褶皱与伴生的压性,少数张性走向断裂,以及斜

切褶皱的兼左行压扭性断裂组成。

华夏系构造则为县的东部和西南部的主要构

造,由一系:

;东向平行斜列的褶曲和扭性断裂组成。

全县境内除泥盆系、第三

系等外,其余各地质年代底层均有出露【。

气候属于中亚热带湿润季风气候区,总的说其特点可以概括为:

夏无酷暑,

冬无严寒,阴雨天气较多,湿度较大,日照少,雨量较充沛,且集中在秋收作物

生长季节,热量条件不足,年平均气温变化不大,最高、最低气温相差不大,气

温垂直差异明显【。

年平均气温.。

年均降水量.毫米,年日照时数

.小时,年无霜期天。

主要灾害性天气是低温、冰雹、大风、暴雨等

每天都有发生。

全市境内大小河流条,其中河道长千米以上的有条,均属长江流

域赤水河、乌江两大水系。

以金银山系为分水岭,北流各河归赤水河,南流各河

归入六冲河。

水能资源理论蕴藏量.万千瓦,可开发量.万千瓦。

全市

水资源量.亿立方米,其中地下水资源量.亿立方米。

该研究区土壤类型多样,有黄棕壤、黄壤、石灰土、紫色土、水稻土、沼泽

土.、潮土等个土类,个亚类,个土属,个土种。

地带性土壤有黄壤,

海拔米以上逐渐为山地黄棕壤代替,很多地方分布有条带状紫色土。

该区

土壤侵蚀面积占.,石漠化面积占.%,生态环境质量有待改善。

植被

类型众多,但原始植被已遭破坏,大多数为次生植被,属常绿阔叶针叶混交林。

从植被的分异趋势看,从北部至西南,从河谷到高山,植被类型由季雨型的常绿

阔叶林向湿性常绿阔叶针叶混交林的方向转变。

.研究区社会经济概况

改革开放尤其是年年初撤县设市以来,毕节市经济社会呈现出全面、

协调、可持续发展的良好势头。

在农业上,农业结构调整成效明显,农业综合生

产能力明显增强,产业化经营初具规模:

该市是粮烟生产大市,也是全国玉米、

马铃薯、大豆、芸豆重点产区;畜牧业科技水平逐年提高。

在工业上,煤电化一

基下和的喀斯特地区十地利用景观格局研究

体化新能源项目进入实质性阶段,第三产业发展较快,以城市建设为龙头的城市

经济快速发展、观光旅游、物业管理、信息流通、家政服务、会融保险等服务业

益壮大,非公有制经济对国民经济的贡献率不断提高。

从其格局来看,以煤、

硫、铁、锌、卷烟、烟叶复烤、化工、酿酒、粮油加工、建材、汽车修理等

个种类个行业的工业生产格局基本形成【’。

第三章遥感数据及处理

.雷达数据及其处理

微波是指波长在毫米.米频率为.的电磁波。

而微波

波段又分为个波段,每个波段名称均用一个大写字母来表示,具体见下表.。

利用微波频段的电磁波对地物进行遥感探测即为微波遥感。

具体地说,微波是通

过测量目标地物在不同频率、不同极化条件下的后向散射系数后向散射系数是

指入射方向上的散射强度的参数或目标每单位面积的平均雷达截面等来反演目

标物的物理特性或几何特性【。

若按遥感工作模式来分,微波遥感又分为主动

遥感和被动遥感,主动遥感是指遥感器自身发射能源去探测目标物,如雷达

雷达原意是无线电探测和测距,它能够测量距离、速度和方位,从回

波的强度还可以识别目标的性质;被动遥感只是接收目标物发射或散射的微波辐

射,常用亮温来表示,因此其只是一部微波接收机,常被称作微波辐射计,它通

过记录在自然状况下,地面反射、发射微弱的微波能量【】,如今在气象、水文、

海洋和军事等方面都有重要应用。

表.微波波段的划分

.波段名称频率区问波段名称频率区间......

......

......

...

..

.一.

微波遥感总的来说较可见光\反射红外遥感、热红外遥感起步晚,但是到目

前为止,它的发展很快,已经成为遥感技术研究的前沿热点之~,且应用范围也

基和的喀斯特地区土地利州景观格局研究

越来越广泛。

究其原因,微波遥感具有与可见光\反射红外遥感,热红外遥感不

可比拟的优越性【】:

具有全天时全天候的特点

被动微波遥感系统接收的是目标自身的热辐射,主动微波遥感记录的是系统

发射的并被目标散射返回的电磁波,因此微波遥感不依赖于太阳辐射。

根据相关

的研究,冰云对微波辐射几乎没有什么影响;对于水云和雨,由于水滴的吸收和

散射情况与冰不同,当波长大于厘米时,影响可以被忽略;当波长小于厘米

时,有明显的影响;当波长小于厘米时,影响才相当严重。

因此微波辐射可以

在任何天气状况下传播,不论是主动式还是被动式,都有全天候的工作能力。

对植被、地表具有一定的穿透性

微波比光波对植被、地表的穿透性要强。

波长较长的微波具有较大的穿透深

度,而这穿透深度是指透射辐射强度衰减到入射辐射强度%时的深度,而较短

波长的穿透深度要小得多。

对于植被,穿透能力与波长、观测角、植被类型以及

植被含水量等均有关。

而土壤的含水量和质地均直接影响到微波对地表穿透深浅

的程度,微波在较干土壤与较湿土壤的穿透能力上是有显著区别的。

独特的微波遥感机理

可见光\反射红外遥感一般是中心投影或多中心投影,而侧视雷达则是斜视

地距投影;可见光、近红外与短波红外遥感针对的是地物反射率,热红外遥感则

是物体的热辐射,而主动微波遥感测量的是地物的后向散射系数,被动微波遥感

接收的是地物微波波段的热辐射。

观察方式及观察地物的不同物理特性注定微波

遥感具有其自身的独特特点。

综上所述,微波遥感具有很多与可见光\反射红外与热红外遥感所不具备的

优点,它能大大提高人们观测地球的能力。

当然,微波也有其自身的缺陷所在,

如穿透能力有限,在具有这些优点的前提是与一系列限制因素相关,因此在各种

遥感手段里应该互相补充,这样才能更准确、更及时地为人们提供相关的地物信

息。

..雷达的成像机理及其特性

前面说的雷达散射计是雷达的一种,属于非成像雷达。

而遥感常用的成像雷

达有活动天线系统雷达、真实孑径侧视雷达和合成孔径侧视雷达。

活动天线雷达

基于和的喀斯特地区十地利用景观格局研究

【】是通过天线的旋转对四周进行成像探测,一般较昂贵,主要用于军事侦查目

的,如预警飞机;本研究所使用的数据是基于合成孔径雷达,合成孔径雷达是在

真实孔径雷达的基础上发展而来,所以要了解合成孔径雷达,需了解真实孔径雷

达的成像机理。

...真实孔径雷达

真实孔径侧视雷达早期被广泛应用于军事、热带雨林地区的测绘、

地质探矿等,由于地面分辨率与天线尺寸成正比,与飞行器高度成反比,因此它

只能是机载的,早期的侧视雷达均属于这种类型。

侧视雷达【主要是通过向飞行方向的一侧发射微波脉冲并记录返回回波而

成的条带状区域图像。

具体地说,首先雷达经发射器通过发射天线向飞行器的一

侧沿扇状波束宽度发射雷达信号,该信号照射在与飞行方向垂直的狭长地面条

带,而发射的波束在方位向很窄,在距离向则比较宽,再通过天线接收回地面返

回的后向散射能,并将其处理成一种振幅/时间视频信号,最后成像如图.。

沿着飞行方向的进行,不断地发射微波脉冲并不断地接收返回的信号,即形成该

区域的连续带状图像。

而地物回波信号的强度常用成像产品中扫描线的灰度色调

来表示。

图.侧视雷达成像图

.们?

从上图可以看出,描述雷达成像的其中两个重要特性是方位向和距离向。

雷达图像的分辨率一般表示为距离分辨率与方位分辨率的乘积,又称为面分辨基丁二和的喀斯特地区十地利用景观格局研究

率。

距离向分辨率

距离向分辨率是指在垂直航向上,能

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索
资源标签

当前位置:首页 > 成人教育 > 远程网络教育

copyright@ 2008-2023 冰点文库 网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备19020893号-2