基于雷达影像的湖泊水面养殖区提取方法研究开题报告

 2022-02-22 19:55:22

1. 研究目的与意义

湖泊作为区域生态系统中重要的有机组成部分,提供了调节地表淡水资源,提供工、农业及生活水源,保护物种多样性及改善区域生态环境等多种功能[1],对人类的生存、经济的进步和社会可持续发展有着重大影响[2]。随着社会、经济的快速发展,人类对湖泊的利用程度逐渐加深,其中围网养殖产生的影响最为直接。适当的围网养殖可以促进湖泊渔业的发展,开辟新的水产资源提供方式,缓解江河的生态压力,有利于经济的发展及产业结构的调整。然而现今,超规模、超密度的过度养殖正在严重破坏着湖泊的正常生态结构,带来了一系列的负面影响,如:湖泊面积缩小、水质恶化、生态多样性被破坏、洪水调蓄及气候调节功能退化等[3]。因此针对湖泊养殖情况进行长期的、动态的变化监测,对湖泊水面的合理利用、资源的合理开发,促进湖泊资源的可持续发展有着重要的意义。目前,随着监测范围的不断扩大、情况不断复杂,传统的仅仅依靠养殖者及监管部门个人经验的监测手段已经很难满足现实的需要。因此,采用遥感手段对湖泊养殖区进行大范围、全天候的监测势在必行,也受到不少研究者的重视。目前,使用遥感手段对湖泊养殖区提取的研究主要采用的是光谱图像,在特定的时间和恶劣的气候条件下的观测有着一定的局限性[4-6]。而合成孔径雷达(syntheticaperture radar,sar)是一种主动式微波遥感器,具有全天候、全天时的成像特点,选择合适的波长后,利用微波的穿透性,可以对浅水覆盖的地区成像,并且雷达图像的分辨率与雷达的工作波长,载机飞行高度,雷达作用距离无关,在太空也可以有效工作。[7]因此,研究星载SAR雷达图像对湖泊养殖区的提取方法可以很好地实现对湖泊养殖区的全天候的定期的大范围观测,对湖泊资源的合理利用提供了绝佳的参考数据,为后续的分析打下坚实的基础。

目前,使用合成孔径雷达影像进行水体提取已有许多文献可供参考,如利用面向对象的方法进行粗提取以及利用dem图像进行精确提取的方法已经得到实践证实[8],合成孔径雷达影像的分割算法也十分成熟,如基于阈值的OTSU算法、基于边缘检测的平均比值法(Ratio Of Average,RO)等[9-10],然而对养殖区的提取研究却集中在海水养殖领域[7,11-12],湖泊养殖区的提取几乎没有成熟的文献可供参考。因此进行湖泊养殖区的提取研究是十分有意义的,且可以为后续的研究提供部分参考

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容:

(1)理解合成孔径雷达的成像原理及其图像特点。

(2)研读各种雷达影像并与实际情况进行对比,提取养殖区在sar影像上的影像特征。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

3. 研究的方法与步骤

(1)实验区域及实验材料的确定:

通过网络上获得的遥感及雷达影像,使用观察法确定养殖区特征较为突出,养殖区范围较大的湖泊,并将其作为典型区域进行研究。研究区域选择阳澄湖养殖区,雷达影像使用苏州市域的雷达影像。

(2)sar图像分割及提取算法的研究

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

4. 参考文献

[1] 徐娜,贾建华,罗菊花,等. 江苏省湖泊遥感监测及10年动态变化分析[j]. 长江流域资源与环境, 2014: 468-474.

[2] 王海波,马明国. 基于遥感的湖泊水域动态变化监测研究进展[j]. 遥感技术与应用, 2009: 674-684.

[3] 班璇,余成,魏珂,等. 围网养殖对洪湖水质的影响分析[j]. 环境科学与技术, 2010,: 125-129.

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

5. 计划与进度安排

一、研究工作准备阶段(2022.3.26——2022.4.8):

2022.3.26——2022.4.1为准备工作阶段,包括查阅资料、实验数据收集等;2022.4.2——2022.4.8为开题阶段,主要工作是撰写开题报告等。

二、研究工作开展阶段(2022.4.9——2022.5.27):

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

发小红书推广免费获取该资料资格。点击链接进入获取推广文案即可: Ai一键组稿 | 降AI率 | 降重复率 | 论文一键排版