星云湖流域水域遥感监测及其演变分析研究

发布时间：2017-12-09 15:00

  本文关键词：星云湖流域水域遥感监测及其演变分析研究

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【摘要】：使用卫星遥感影像提取地物信息具有快速、高效等优点,采用遥感提取方法对水域信息提取已成为水资源调查与监测的一种重要手段。而高原地区具有地势复杂的特点,这使得在提取该地区水域时,存在更多的影响因素,寻找一种适合于高原地区的水域提取方法具有一定现实意义。采用遥感探测技术对高原地区的水域信息进行提取只是一种技术手段,而高原地区的水资源环境往往更容易受到破坏,特别是高原湖泊,对高原地区的水资源进行保护迫在眉睫,所以对获取的水域信息还需进行分析研究,探究高原湖泊的时空演变规律以及驱动机制,从而发现湖泊演变中存在的问题,寻找出适合于高原湖泊的保护与管理方案。在对不同的水域提取方法进行深入了解之后,选取星云湖流域作为研究区,以Landsat 8 OLI影像作为数据源,分别采用单波段阈值法、多波段谱间关系法以及水体指数法提取水域信息,并对提取精度进行评价。由于影像分辨率限制以及河流的现实情况复杂,流域内的线状河流无法提取,还需借助DEM提取线状河流,达到完整提取水域信息的目的。对提取的水域信息,需进行星云湖的时空演变规律及驱动机制分析研究,针对星云湖的时空演变规律,从面积变化规律以及形状变化规律两方面进行分析研究;针对星云湖的时空演变驱动机制,除了研究星云湖时空演变的驱动因素之外,还需从演变的方向以及速度这两个方面进行探究,以达到全面研究星云湖的时空演变驱动机制的目的。通过此次研究,取得了如下成果:1)对于星云湖流域内的水域提取,采用单波段阈值法,难以剔除阴影;采用多波段谱间关系法,剔除阴影效果欠佳,增加条件式B5/b30.9进行改进,能够剔除一部分阴影;采用水体指数法提取水域,得到的水域中存在较多的碎小图斑,增加条件式b38150进行改进,能够提高提取精度,更好地剔除阴影。2)对于星云湖流域内细小且季节性断流的河流的提取,在没有高分辨率影像的情况下,可以借助DEM进行提取,但提取效果欠佳。综合DEM提取河流不仅与DEM的精度有密切联系,还与河流的深度、宽度等因素有关。3)对于星云湖的时空演变特性研究发现,面积的演变规律总体呈现逐年递减的趋势,2001年后,星云湖面积的减少速率明显加快,2009-2014年减少速率最快;形状的演变规律总体呈现湖岸向湖心萎缩的趋势,不同时期局部形状变化有所差异,主要河流的入湖口周围形状变化更为明显。4)对于星云湖时空演变的驱动机制研究发现,影响星云湖时空演变的驱动因素较多,总体上可分为气候变化以及人类活动两方面。气候变化主要分为年降雨量以及年平均气温的影响,而人类活动主要分为泥沙淤积、水利工程建设、湖水污染以及河滩开发这4方面的影响。星云湖时空演变的驱动因素是互相作用、相互影响的,很难从单方面进行分析研究。在充分了解高原地区的地势特点、区域环境以及影像的基本参数后,基于遥感影像的光谱信息能够快速、高效的对高原地区的水域信息进行提取,但由于影像分辨率的限制和水域信息的复杂状况,一些细小的水域信息无法有效的提取。而在遥感技术迅速发展的今天,影像的分辨率也不断地提高,地物的纹理信息、大小信息以及形状等信息变得更加丰富,如果仅仅利用光谱信息进行水体提取,就会造成数据信息的浪费,寻找一种适合于高原地区细小水域信息的提取方法是一个待解决的问题。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P332;TP751

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本文编号：1270787