基于哨兵-2A影像的植被信息提取方法研究开题报告

 2022-03-04 08:03

1. 研究目的与意义

本课题主要研究植被,所谓植被,就是覆盖地表的植物群落的总称。它是一个植物学、生态学、农学或地球科学的名词。植被可以因为生长环境的不同而被分类,譬如高山植被、草原植被、海岛植被等。环境因素如光照、温度和雨量等会影响植物的生长和分布,因此形成了不同的植被。陆地表面分布着由许多植物组成的各种植物群落,如森林、草原、灌丛、荒漠、草甸、沼泽等,总称为该地区的植被。分为自然植被和人工(栽培)植被。

城市植被普遍是指城市里覆盖着的生活植物,包括:公园、校园、广场、球场、寺庙、农 田,道路等地拥有的森林、花坛、草坪、树木绿篱等所有植物的总和,属于以人工种植为主的一个特殊的植物类群,它们是城市生态系统的重要组成部分,对促进城市化的建设发展和满足居民生活有着不可替代的作用。所以,在城市中种植绿色植被是美化、净化环境及提高环境质量的重要措施,对促进城市生态系统平衡有着极为重要的意义。它对于改善城市的生态环境具有重要意义,我们应加强对城市植被生态功能的研究,对其进行合理配置,以促进城市的生态建设。植被在生态系统中是很重要的组成部分,广泛分布于陆地、河流、湖泊和海洋,他们利用光合作用吸收二氧化氮并放出氧气;产生有机物质,是食物链中重要的一环;植物的蒸腾作用是地球水循环的一部分;同时还具有防风固沙,减少地表径流、减噪、滞尘等作用。由此可见,植物在生物圈的生态系统、物质循环和能量流动中处于关键的地位。人们为了追求利益,毁林开荒、乱砍滥伐,导致环境破坏、生态失衡。对生物的生存以及人类的生产生活造成了严重的影响,所以对植被的信息提取是很有必要的。

通过遥感图像来研究植被信息由来已久,早期遥感图像主要用来识别植被及土地覆盖的类型,及其分类和制图等方面。随着遥感技术的进步和发展,遥感图像现在又致力于植被信息的提取和表达方式的研究,并提出了很多植被指数,利用这些植被指数进行植被的宏观观测和生物量的估算,包括作物估产、森林蓄积量估算、草场蓄草量估算等等。随着定量遥感的逐步深入,植被遥感研究已经向更加实用化,定量化的方向发展,提出了几十种植被指数模型,研究植被指数与生物物理参数(叶面积指数,叶绿素含量,植被覆盖度,生物量等)、植被指数与地表生态环境参数(气温,降水,蒸发量,土壤水分等)的关系,以提高植被遥感的精度,并深入探讨植被在地表物质能量交换中的作用。植被是环境诸要素之中对环境依赖性最大的因子之一,也是反映区域生态环境的最好标志之一,同时也是土壤,水文等要素的解译标志。个别植物还是找矿的指示植物。遥感图像全面记录了地表植被与环境的信息,通过对影像色调、色彩和几何形态的分析,可以判读植被的特性、类型和分布状况,并为研究土壤等其他自然要素提供重要依据。在遥感图像上进行植被分类最简便的方法是首先区分出有无植被,然后对植被的覆盖区具体划分植被类型,根据已区分的植被类型即可提取出所需的植被信息。如有同一地区的不同时相的数据,则可做植被信息的变化检测或进行更详细的分类。

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2. 研究内容和预期目标

主要研究内容

论文结构和安排如下:

第一章绪论

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3. 研究的方法与步骤

研究方法

(1)图像预处理

*几何校正和几何配准。图像的几何变形分为系统和非系统性,系统性一般由传感器本身引起,有规律可循,是可预测的。非系统性几何变形是不规律的,空气折射,地球曲率的变化都会引起几何变形。

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4. 参考文献

[1] 黄青霞,李向新,杨莉. 基于tm影像植被信息提取研究[j]. 安徽农业科学, 2013, 卷缺失(14): 6569-6571.

[2] 姚方方,骆剑承,沈占锋,等. 高分辨率影像城市植被自动提取算法[j]. 地球信息科学学报, 2016, 卷缺失(2): 248-254.

[3] 任志明,李永树,蔡国林. 一种利用ndvi辅助提取植被信息的改进方法[j]. 测绘通报, 2010, 卷缺失(7): 40-43.

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5. 计划与进度安排

一、研究工作准备阶段(2022.2.20——2022.3.26):

2022.2.20——2022.3.12为准备工作阶段,包括查阅资料、实验数据收集等;2022.3.13——2022.3.26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(2022.3.27——2022.5.21):

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