基于哨兵-2A影像的苏州市湿地分布制图开题报告

1. 研究目的与意义

湿地指天然或人工形成的沼泽地等带有静止或流动水体的成片浅水区，是处于水域与陆地过渡地带的特殊生态系统，被誉为“地球的肾脏”，对于全球的生态环境至关重要的作用。它不但具有丰富的资源，还有巨大的环境调节功能和生态效益。各类湿地在提供水资源、调节气候、涵养水源，均化洪水、促淤造陆、降解污染物，保护生物多样性和为人类提供生产、生活资源方面发挥了重要作用。但研究表明，湿地的面积正在锐减，长江经济带11个省湿地面积1154万公顷，占全国湿地总面积的21.5%,湿地是长江经济带的生态命脉，维系着流域生态安全和经济社会可持续发展的根基。目前，由于人口密度大、开发强度高等多种原因，长江经济带湿地保护面临湿地面积萎缩、生态系统退化、生物多样性减少、蓄水调洪能力下降、水污染严重等严峻问题，所以对湿地的保护和修复已经显得尤为重要。

本次论文的研究课题是完成基于哨兵-2a影像的苏州市湿地分布制图。苏州位于长江中下游地区，地势低平，古城内水网密布，河港交错，湖荡密布，被称为“东方威尼斯”。苏州湿地资源十分丰富,根据近期湿地资源调查结果，苏州市湿地面积约33.9万hm（不含水稻田），占苏州市国土面积的40%。其中，苏州市自然湿地面积为268762.41hm,占苏州市国土总面积的31.66%。苏州市自然湿地资源共有3大类，分别为沼泽湿地（7.02%）、湖泊湿地（69.89%）和河流湿地（23.09%）。河网密布，湿地众多，管理保护起来较为麻烦，如果能制成苏州的湿地的分布图，便能更好的统一把握苏州的湿地分布。

有了湿地分布图，便可以开设湿地公园，湿地公园的性质不同于一般类型的公园，它类似于小型保护区，但较于保护区又有些许差别。它是集自然生态保护、生态观光休闲、生态科普教育、湿地研究等多方面于一体的典型生态型公园，湿地公园的开发建设具有较高的综合价值，也是目前解决湿地开发与保护问题的行之有效的途径之一。 湿地作为众多野生动物和植物的栖息地,具有稳定环境及物种基因保护等重要功能。但是,湿地复杂的水陆交界生境特征及难以进入等客观条件限制给湿地研究造成了很大的困难。近年来，遥感技术在湿地研究领域成为湿地研究的一个热门手段，利用遥感技术进行湿地资源调查具有客观、准确、经济、高校等优势，可以克服传统调查方法的缺点，提高工作效率和数据精度，促进湿地科学研究。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：

（1）阅读和研究与本课题有关的专业文献资料，掌握本课题的主要研究背景和意义。了解遥感图像的基本 处理方法、植被的光谱特征等，学习基于遥感图像的植被信息提取的基本理论。

（2）本论文基于哨兵-2a影像，利用envi软件对苏州的影像进行信息处理，对研究所采用到的遥感图像进行预处理、几何精校正与影像配准、数字图像镶嵌与裁剪、大气校正等图象预处理，得到处理后的影像就可以进行特征分析和信息提取，最后提取出苏州大致的湿地信息；

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

（1）图像预处理

预处理是遥感应用的第一步，也是非常重要的一步。目前的技术也非常成熟，大多数的商业化软件都具备这方面的功能。预处理的大致流程在各个行业中有点差异，而且注重点也各有不同。由于遥感系统空间、波谱、时间以及辐射分辨率的限制，很难精确地记录复杂地表的信息，因而会在数据获取的过程中产生误差。这些误差降低了遥感数据的质量，从而影响了图像分析的精度。因此在图像分析和处理之前需要进行遥感原始影像的预处理。遥感图像预处理又被称作图像纠正和重建，包括辐射校正、几何纠正等。目的是纠正原始图像中的几何与辐射变形，即通过对图像获取过程中产生的变形、扭曲，模糊和噪音的纠正，以得到一个尽可以在几何和辐射上真实的图像。分别有：一、几何精校正与图像配准。引起图像几何变形一般分为两大类：系统性和非系统性。系统性一般有传感器本身引起的，有规律可循和可预测性，可以用传感器模型来校正;非系统性几何变形是不规律的，它可以是传感器平台本身的高度、姿态等不稳定，也可以是地球曲率及空气折射的变化以及地形的变化等。二、图像融合。将低分辨率的多光谱影像与高分辨率的单波段影像重采样生成成一副高分辨率多光谱影像遥感的图像处理技术，使得处理后的影像既有较高的空间分辨率，又具有多光谱特征。三、图像镶嵌与裁剪。当研究区超出单幅遥感图像所覆盖的范围时，通常需要将两幅或多幅图像拼接起来形成一幅或一系列覆盖全区的较大的图像。图像裁剪的目的是将研究之外的区域去除，常用的是按照行政区划边界或自然区划边界进行图像的分幅裁剪。四、大气校正。遥感图像在获取过程中，受到如大气吸收与散射、传感器定标、地形等因素的影响，且它们会随时间的不同而有所差异。因此，在多时相遥感图像中，除了地物的变化会引起图像中辐射值的变化外，不变的地物在不同时相图像中的辐射值也会有差异。利用多时相遥感图像的光谱信息来检测地物变化状况的动态监测，其重要前提是要消除不变地物的辐射值差异。

4. 参考文献

[1] 程滔,刘若梅,周旭. 基于高分辨率遥感影像的地理国情普查水体信息提取方法[j]. 测绘通报, 2014, 卷缺失(4): 86-89.

[2] 时丽娜,藉雪峰,王星. 利用sentinel-2a数据的西藏阿里冰崩范围提取[j]. 内蒙古煤炭经济, 2017, 卷缺失(2): 157-160.

[3] 张娟. 基于知识的水体信息提取研究[j]. 测绘与空间地理信息, 2016, 卷缺失(12): 142-145.

5. 计划与进度安排

第一阶段：（1）准备工作阶段（2022.2.20——2022.3.12），在此阶段查阅资料、阅读相关书籍，包括遥感方面、湿地方面的书籍，了解苏州湿地现状；收集实验数据、熟悉envi、arcgis等。（2）开题阶段（2022.3.13——2022.3.26），主要是撰写开题报告。开题报告的内容应包括：1）该论文课题的研究背景、目的及意义；2）该课题主要研究内容和预期目标；3）拟采用的研究方法和步骤；4）主要参考文献；5）具体进度安排。

第二阶段：（1）研究攻坚阶段（2022.3.27——2022.5.7），主要是论文撰写阶段。熟悉并掌握本论文将运用到的软件例如envi；利用软件对遥感图像进行处理，初步得出结论，撰写论文初稿；（2）论文修改阶段（2022.5.8——2022.5.21），对前期工作进行修改和完善。实地考察研究并检验实验所得成果，修改完善论文初稿。

第三阶段：论文提交阶段（2022.5.22——2022.5.28），毕业论文排版、打印、装订以及提交，并为论文答辩做准备。