苏州市1:10万湿地分布遥感专题图的设计与生产开题报告

 2022-02-14 19:55:41

1. 研究目的与意义

湿地被誉为“地球之肾”,与森林生态系统和海洋生态系统并称为全球三大生态系统。其生态效益就在于它可以分解净化污染物,起到“排毒”、“解毒”的功能。湿地可以通过自身洁净作用分解人为排放的污染物、调节气候、涵养水源、抵御减轻自然灾害、为野生珍惜物种提供繁衍栖息的乐园。除此之外,湿地还具有极为重要的经济效益和社会效益。

中国是世界上湿地类型齐全、数量丰富的国家之一。30年来中国湿地自然保护区湿地面积总体呈下降趋势,各地自然保护区保护效果不一,众多湿地保护区陷入危险境地。我国地少人多,对耕地和粮食的巨大需求迫使人们对湿地排水造田、围湖造田,使湿地面积不断减少。同时,人们无节制向江湖湿地排放污水废水,使湿地生态和服务功能退化,湿地保护问题面临严峻挑战。目前湿地保护主要存在的问题有:(1)湿地作为公共资源,产权、边界不清导致各部门及利益相关者同时向湿地索取资源和效益,缺乏科学健全的公共资源管理的体制和机制;(2)湿地保护区结构、布局不合理,湿地总面积多,湿地类自然保护区数量少;(3)湿地生态与环境保护法律法规不健全。保护湿地分布需要环境监测的完善与进步。

由于航空遥感平台具有高精度,大范围全波段准同步,获取信息快,范围周期灵活等特点,其军民两用的技术价值一直被世界各国重视。快速生成湿地专题地图和更新已有湿地专题地图对于满足湿地生态系统研究、湿地资源保护和合理利用等具有十分重要的理论和现实意义。目前湿地遥感专题图的生成和更新在中小尺度上多采用人工目视解译和传统的计算机分类法。由于空间尺度小、湿地类型简单,工作量通常较小,基本可以满足小尺度专题图的更新需求。但一方面季节性湿地具有明显的时空动态变化特征;另一方面,在以大空间范围专题图更新为目标时,不同自然地理环境也会带来湿地特征和类型的区域差异。因此,传统方法远远无法满足大空间范围、高时间频率的湿地专题图更新的需求。现有的专题图快速更新方法可归纳为基于变化检测的更新方法和信息迁移的方法两大类。前者往往运用于简单场景,后者更具有在复杂环境下的应用前景。这两者的共同之处在于都需要优先获取准确的代表性样本信息,再以此对目标影像分类。就需要遥感图像处理来对遥感图像进行降噪处理,使地物分类更清晰、明确,便于监测比较。

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2. 研究内容和预期目标

研究内容:

1)遥感图像数据预处理

哨兵-2a卫星是“全球环境与安全监测”计划的第二颗卫星,于2015年6月23日发射,携带一枚多光谱成像仪,可覆盖13个光谱波段,刈幅宽度达290千米。该卫星在运行期间将用于观测地球土地覆盖变化及森林,监测湖水和近海水域污染情况,可为地球植被覆盖、水体变化的监测提供必要数据。对提供数据进行几何校正、大气校正的预处理,可消除、改正遥感图像的几何变形,消除大气和光照等因素对地物反射的影响。

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3. 研究的方法与步骤

1)在知网上查询文献、论文学习遥感图像处理的方法,收集有关专题地图、地形图、文献统计资料,了解关于1:10万遥感专题制图的相关要求和规范,熟悉和掌握制图区域地理特征与土地利用分布趋势与规律。研读《envi遥感图像处理方法》,学习遥感图像处理的相关操作知识。

2)对哨兵-2a的数据进行预处理,进行几何校正和大气校正,消除、改正遥感图像的几何变形以及大气和光照等因素对地物反射的影响。湿地生态系统是湿地植物、栖息于湿地的动物、微生物及其环境组成的统一整体。湿地具有多种功能: 保护生物多样性,调节径流,改善水质,调节小气候,以及提供食物及工业原料,提供旅游资源。

遥感图像全面记录了苏州湿地环境的信息,通过对影像色调、色彩和几何形态的分析,可判读湿地特性、类型和分布状况。对影像进行水体指数分析,得出ndwi值,根据阈值区分出是否为湿地。影像经过缨帽变换之后的部分特征指数能够反映土壤的湿度特征,从而很好的对湿地与水体、土壤进行区分。对影像进行基于湿地信息的分类再进行分类处理。

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4. 参考文献

[1]刘丹,王旭红,刘状,闫大江,祝新明.近16年渭河下游河流湿地变化分析[j].干旱区资源与环境,2019,33(05):112-118.

[2]孟庆吉,臧淑英,宋开山,刘阁,房冲.呼伦湖湿地遥感变化监测及驱动分析[j].安徽农业科学,2019,47(02):43-47 59.

[3]陈远丽,路春燕,刘金福,林芳芳,钟连秀.漳江口湿地变化的遥感监测[j].森林与环境学报,2019,39(01):61-69.

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5. 计划与进度安排

一、准备阶段(2022.3.11——2022.3.31):

2022.3.11——2022.3.24为准备工作阶段,包括查阅资料、实验数据收集等;

2022.3.25——2022.3.31为开题阶段,主要工作是撰写开题报告等。

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