鄱阳湖水沙时空变化遥感监测研究

发布时间：2017-05-22 16:24

  本文关键词：鄱阳湖水沙时空变化遥感监测研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：鄱阳湖是我国重要的湿地生态系统,对调节流域的水沙变化有着重要作用,然而近年来由于湖区周边经济开发,环境问题越来越突出,威胁着人们的健康及环境与经济的可持续发展。因此对鄱阳湖的生态保护及有效监测湖区水沙的动态变化有着重要的现实意义。本文以鄱阳湖水域为研究区,利用近13年的MODIS影像数据,每个月采用各自合适的NDVI阈值进行鄱阳湖水域范围的提取,并利用空间分辨率更高的HJ-CCD影像采用决策树模型进行近5年的鄱阳湖水域提取,验证同一时间不同分辨率的遥感影像提取结果的差异,结果表明两者的提取结果基本一致。然后通过鄱阳湖水域范围的时空动态变化分析表明:鄱阳湖水域范围无论年际还是年内的动态变化幅度都很大,总体来说,湖水水位从每年的4月开始上涨,8~9月维持在高水位状态,为洪季;10月水位开始缓慢下降,水域面积慢慢缩小,为枯季。最后建立鄱阳湖湖口水位与水域面积关系模型,多项式模型拟合效果最好,R2值达0.8727。利用三个航次鄱阳湖野外实测光谱数据、悬浮泥沙浓度数据,建立未分类所有水体的经验反演模型。然后根据实测的光谱曲线形态特征将鄱阳湖水体分为特别浑浊、中等浑浊、轻度浑浊、清水区、特别清澈等5种水体类型,然后据此原理建立基于斜率的鄱阳湖水体分类算法,应用于遥感影像进行分类;将分类后的各类水体分别建立各自合适的反演模型进行反演,发现每类水体类型的最优悬浮泥沙反演模型都是各自水体类型的比值模型中的二次函数模型。最后建立基于水体吸收和散射的固有光学量的悬浮泥沙半分析反演模型,对比三种反演模型结果表明基于水体分类的经验反演模型效果最好,平均绝对误差为0.00217g/L,平均相对误差为3.022%。将鄱阳湖水体分类算法应用于近20年(1996年至2012年)的遥感影像进行各种水体类型的时空动态变化,结果显示鄱阳湖的水体正在不断的变浑浊;然后将悬浮泥沙反演效果更好的基于分类的经验模型应用于2013年和2014年的遥感影像,结果表明鄱阳湖泥沙浓度呈现出入江通道和松门山北面水体附近的悬浮泥沙浓度最高,最高达0.509988g/L;五大河入湖处附近的悬浮泥沙也较高;但是鄱阳湖的中心湖区以及湖区东北部的悬浮泥沙浓度都较低,最低达0.001333g/L;基本趋势是从北向南、自西向东逐渐降低。最后,探讨鄱阳湖水沙时空变化机理,表明鄱阳湖主要受到气象水文特征等自然因素和湖区围垦、人为因素造成的水土流失和水利工程修建等人为因素的双重影响。
【关键词】：鄱阳湖 遥感 水沙时空变化 水体分类
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P332;P237
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstarct5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.1.1 研究背景9
• 1.1.2 研究意义9-10
• 1.2 鄱阳湖水沙研究现状10-12
• 1.2.1 鄱阳湖水沙传统研究10-11
• 1.2.2 鄱阳湖水沙遥感研究11-12
• 1.2.3 存在问题12
• 1.3 研究内容及技术流程12-14
• 1.4 论文安排14-15
• 第二章 研究区概况与数据处理15-21
• 2.1 研究区概况15-17
• 2.2 数据处理17-21
• 2.2.1 遥感影像数据17-19
• 2.2.2 实测光谱数据19
• 2.2.3 泥沙浓度数据19-21
• 第三章 鄱阳湖水域的时空变化21-34
• 3.1 水域提取模型21-24
• 3.2 水域的季节变化24-29
• 3.3 水域的年际变化29-32
• 3.4 水域水位与面积的关系32-34
• 第四章 悬浮泥沙反演模型34-57
• 4.1 鄱阳湖实测水体光学分类34-38
• 4.2 遥感影像的水体光学分类38-40
• 4.3 悬浮泥沙经验反演模型40-53
• 4.3.1 实验结果40-42
• 4.3.2 相关分析42-44
• 4.3.3 模型构建44-53
• 4.4 悬浮泥沙半分析反演算法53-55
• 4.4.1 吸收系数53
• 4.4.2 散射系数53-54
• 4.4.3 模型构建54-55
• 4.5 精度分析55-57
• 第五章 鄱阳湖悬浮泥沙的时空变化57-68
• 5.1 鄱阳湖水体类型的时空变化57-61
• 5.2 悬浮泥沙定量的时空变化61-64
• 5.3 水沙时空变化机理分析64-68
• 第六章 结论与展望68-71
• 6.1 结论68-69
• 6.2 展望69-71
• 参考文献71-74
• 致谢74-75
• 攻读学位期间的研究成果75-76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杜涛;熊立华;易放辉;肖义;宋求明;;基于MODIS数据的洞庭湖水体面积与多站点水位相关关系研究[J];长江流域资源与环境;2012年06期

2 郭鹏;陈晓玲;刘影;;鄱阳湖湖口、外洲、梅港三站水沙变化及趋势分析(1955-2001年)[J];湖泊科学;2006年05期

3 青松;张杰;包玉海;;渤海固有光学量高光谱遥感反演[J];光谱学与光谱分析;2013年02期

4 李敏敏;李铜基;朱建华;叶虎平;;黄东海海区悬浮颗粒物后向散射系数和后向散射比的空间分布规律研究[J];海洋技术;2013年01期

5 何文莉;黄灵光;乐兴华;周杨明;;基于环境减灾卫星数据的湖泊旱涝灾害湿地实时信息提取——以鄱阳湖为例[J];江西科学;2013年06期

6 崔丽娟;翟彦放;邬国锋;;鄱阳湖采砂南移扩大影响范围——多源遥感的证据[J];生态学报;2013年11期

7 刘茜;David G Rossiter;;基于高光谱数据和MODIS影像的鄱阳湖悬浮泥沙浓度估算[J];遥感技术与应用;2008年01期

8 唐军武,田国良,汪小勇,王晓梅,宋庆君;水体光谱测量与分析Ⅰ:水面以上测量法[J];遥感学报;2004年01期

9 叶许春;李相虎;张奇;;长江倒灌鄱阳湖的时序变化特征及其影响因素[J];西南大学学报(自然科学版);2012年11期

10 张楠楠;王文;王胤;;鄱阳湖面积的卫星遥感估计及其与水位关系分析[J];遥感技术与应用;2012年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 况润元;长江口水色遥感参数模拟研究[D];华东师范大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 陈乐玲;鄱阳湖生态经济区品牌传播研究[D];南昌大学;2012年

  本文关键词：鄱阳湖水沙时空变化遥感监测研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：386256