基于高分辨率国产遥感影像的泥石流自动提取方法研究

发布时间：2017-08-20 22:21

  本文关键词：基于高分辨率国产遥感影像的泥石流自动提取方法研究

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【摘要】：我国是地质灾害频发的国家,西藏地区受地质构造环境和人类活动的影响,发育着类型众多的地质灾害,是全国泥石流最活跃的地区之一,造成人员经济损失的同时还制约着藏区经济的发展。近些年国产卫星数据迅速发展,为地质灾害调查提供了可靠的数据,克服了传统地质灾害调查难度大,调查程度低的特点,发挥着越来越重要的作用。论文以“西部艰险复杂地区遥感地质调查应用技术研究”项目为依托,对国产卫星数据在泥石流自动提取中的应用进行研究。在充分了解泥石流发育特征的基础上,利用其光谱特征选择了植被指数、土壤亮度指数和主成分变换第一分量三个因子,通过阈值自动选取的算法确定泥石流候选区;再利用研究区DEM数据通过ENVI+IDL对泥石流赖以发生的沟谷范围进行提取;最后使用坡度、面积、集水域对图斑进行筛选,最终确定泥石流潜在易发区范围。论文以西藏自治区山南地区加查县为研究区,以高分一号卫星影像数据为例,对研究区内的泥石流潜在易发区进行提取,最终提取到78个图斑。作为对比,还需要对研究区影像进行目视解译。针对高分一号较高空间分辨率、高定位精度、幅宽大的特点,对研究区8景影像数据做了正射校正、图像融合、影像镶嵌和几何精校正的影像预处理过程。尤其在正射校正过程中,采用无控制点区域网平差的方法,克服了在高海拔、高地势起伏地区无高精度控制点数据的困难,以较高的精度完成了影像的正射校正,生成了用于目视解译的正射影像。在此基础上建立了泥石流信息目视解译的解译标志,并解译出加查县的80条泥石流。将自动提取与目视解译的信息进行对比验证,同时与野外验证相结合,自动提取的结果与目视解译的结果中有53条泥石流的范围是相符合的,且大部分提取结果的边界是相吻合的,提取精度达到67.9%,并对提取的结果做了分析。通过验证得出结论,本文中设计的自动提取方法是可行和有效的,可以取得良好的结果。
【关键词】：国产卫星数据 泥石流 自动提取
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P642.23;TP79
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-19
• 1.1 研究目的与研究意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 国外研究进展及现状12-14
• 1.2.2 国内研究进展及现状14-15
• 1.3 研究内容与研究思路15-18
• 1.3.1 研究内容15-16
• 1.3.2 研究思路16-18
• 1.4 论文取得的主要成果18-19
• 第2章 研究区概况19-28
• 2.1 自然地理20
• 2.2 气象水文20-21
• 2.2.1 气象特征20-21
• 2.2.2 水文特征21
• 2.3 地形地貌21-22
• 2.4 地层岩性22-25
• 2.5 地质构造25-26
• 2.6 人类活动26-28
• 第3章 泥石流潜在易发区自动提取28-46
• 3.1 数据源概况28-30
• 3.2 影像预处理30-33
• 3.2.1 辐射定标30-32
• 3.2.2 波谱响应函数制作32
• 3.2.3 FLAASH大气校正32-33
• 3.3 自动提取流程33-44
• 3.3.1 遥感图像本底值计算34-37
• 3.3.2 阈值自动提取37-39
• 3.3.3 沟谷范围提取39-42
• 3.3.4 DEM坡度提取42-43
• 3.3.5 子流域划分43-44
• 3.4 提取结果44-46
• 第4章 泥石流信息目视解译46-55
• 4.1 正射校正46-48
• 4.2 图像融合48-49
• 4.3 影像镶嵌49
• 4.4 几何精校正49-50
• 4.5 建立泥石流解译标志50-53
• 4.6 目视解译提取结果53-55
• 第5章 精度对比与空间分布特征55-61
• 5.1 精度对比与野外验证55-58
• 5.1.1 提取精度55-56
• 5.1.2 野外验证56-58
• 5.2 分布特征58-61
• 5.2.1 泥石流分布概况58
• 5.2.2 泥石流发育与海拔高程关系58-59
• 5.2.3 泥石流发育与坡向关系59-61
• 第6章 结论与展望61-63
• 6.1 结论61-62
• 6.2 展望62-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-68
• 附录68

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本文编号：709223