| 题名 | 草地多时相光谱特征研究——以环青海湖地区为例 |
| 作者 | 张风丽 |
| 答辩日期 | 2005-01-24 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 匡定波 |
| 关键词 | 草地 多时相 光谱 分类 遥感器 |
| 学位专业 | 物理电子学 |
| 英文摘要 | 草地是一种重要的绿色植物资源，在维护陆地生态平衡中起着重要作用。与其他地物类型相比，草地生长发育具有明显的季相节律，研究草地光谱随时间变化规律及草地多时相光谱信息应用方法，对于草地生态遥感监测具有重要意义。于2003年获取了环青海湖地区主要草地类型16个时相的高分辨率地面光谱数据。利用所获取多时相光谱数据，分析了草地反射光谱及光谱特征参量随时间的变化规律，并对利用多时相光谱特征参量对草地分类的效果进行了分析。然后利用各个时相的光谱数据对草地进行分类实验，选取了环青海湖地区人工与天然草地、人工草地、天然草地分类的最佳时相，并利用最佳时相光谱数据分析了不同尺度上对天然草地分类的潜力。最后通过特征选择与波段变宽实验，给出了研究区草地遥感6个探测通道的波长范围；并通过空间与时间分辨率分析，为环青海湖地区草地专题遥感器的研制提出了建议。论文研究主要取得了以下成果和结论：（1）综合利用植被指数、导数光谱技术、基于波形的植被光谱维特征提取模型和包络线归一化技术，提取并分析了研究区天然与人工草地14个光谱特征参量在生育期内随时间的变化规律。它们不仅可以表征草地生长发育内在规律，并且因草地类型不同而有差异。（2）对多时相光谱特征参量的散度分析表明归一化植被指数NDVI、黄边位置λY、红边位置λV、红边斜率SV、绿峰半高宽λwG、红谷半高宽λwR、去包络红谷净面积AR’对于研究区天然草地分类的潜力较大。多时相遥感数据分析表明，利用由MODIS遥感数据计算的多时相NDVI对研究区天然草地分类，可以取得与地面分析结论一致且明显优于单时相遥感数据的分类结果。（3）草地光谱分类分析表明，不同光谱变换方案对草地分类效果有影响。最大似然分类和支持向量机分类法采用平滑光谱数据，光谱角和最小距离分类法采用对数后一阶微分光谱数据，神经网络分类法采用归一化后一阶微分光谱数据分类效果最好。（4）多时相草地光谱分类实验表明，环青海湖地区天然与人工草地最佳分类时相为牧草返青初期或8月中旬，最高分类精度为99%；人工草地最佳分类时相为5月中旬和8月中旬，最高分类精度为95%，7月中旬分类效果最差；天然草地最佳分类时相为8月中旬，最高分类精度为87%。（5）利用最佳时相光谱数据在不同尺度上对研究区天然草地的分类实验表明，4类天然草地中山地干草原与其它3类草地最容易区分，且与沼泽草甸甚至可以完全正确区分；4类天然草地中最难区分的是高寒干草原与高山草甸。草地型分类实验表明，同属沼泽草甸、莎草草地组的甘肃嵩草草地型与藏嵩草＋苔草草地型较易区分，最高识别率可达100%；而同属高山草甸、莎草草地组的矮生嵩草草地型与矮生嵩草＋杂类草草地型不易区分，最高识别精度仅为88%左右。且遥感数据分类实验表明采用最佳分类时相附近类似于TM的遥感数据对研究区天然草地分类可以取得明显优于地面光谱数据的分类结果。（6）基于所获取光谱数据的草地专题遥感分析表明针对环青海湖地区的草地专题遥感器可设6个通道，每个通道分别对应波长493～535nm、547～585nm、671～689nm、713～727nm、740～774nm和809～869nm；空间分辨率和时间分辨率可分别为几十米和几天。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-07-11 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4254]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张风丽. 草地多时相光谱特征研究——以环青海湖地区为例[D]. 中国科学院研究生院. 2005. |
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