基于3S技术的陕西省遥感生态环境监测与评价

论文摘要

由于生态环境的监测与评价具有长期性、实时性、综合性和周期性等特点,大范围的、实时监测的生态环境数据是必不可少的,且该数据必须具有较高的精度和准确度,并能得到有效的管理和迅速的处理。利用“3S”技术实现生态环境质量的监测与评价,可以克服传统生态环境监测技术与方法的范围小、现势性差、信息不足等缺点,实现对生态环境质量评价各要素的综合、动态、实时监测,获取丰富全面的信息,实现生态环境的空间信息与属性信息一体化分析与综合处理的功能,提高生态环境质量监测与评价的精度。本文以陕西省2006年生态环境监测与评价项目为依托,参考前人将3S技术应用于遥感监测的理论基础和实践经验,结合项目实施过程中的各种技术方法,总结出一套适用于大中型区域的遥感生态监测与评价的技术流程。论文中详细论述了该流程的理论基础和具体的处理方法,并运用该方法成功的完成了陕西省2006生态环境监测与评价,得到了陕西省2006年生态环境现状和2005-2006生态环境变化情况。在该项目中,笔者主要参加了遥感影像的处理、影像的分类和土地利用/土地覆被信息的提取等工作。实践证明,该技术流程对陕西省今后的遥感生态环境监测具有很好的指导作用,并且可作为相似区域的生态环境监测的方法参考。同时,本文针对该技术流程在2006陕西省生态环境监测与评价项目实施过程中的一些不足,提出了一些改进的方案。主要是对遥感数据源——多光谱影像的波段合成方法的改进,采用几种不同的最佳波段选择模型,结合实例论述了如何利用最佳波段选择模型确定适合研究区域的最佳波段合成方法,从而完善了遥感生态环境监测与评价的方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 本文研究内容及意义
• 1.2.1 研究内容
• 1.2.2 研究意义
• 1.3 研究思路和技术方法
• 1.3.1 研究思路
• 1.3.2 技术方法
• 1.4 研究现状
• 1.4.1 生态环境监测与评价
• 1.4.2 3S 技术与生态监测
• 1.5 论文内容及章节安排
• 第二章 主要理论技术
• 2.1 3S 技术在生态监测中的应用
• 2.1.1 RS 在生态监测中的应用
• 2.1.2 GIS 在生态监测中的应用
• 2.1.3 GPS 在生态监测中的应用
• 2.1.4 3S 集成
• 2.2 遥感图像的处理方法
• 2.2.1 影像校正
• 2.2.2 影像投影
• 2.2.3 图像增强
• 2.2.4 影像镶嵌与裁剪
• 2.3 遥感图像分类
• 2.3.1 遥感影像分类基础
• 2.3.2 影像解译一般方法
• 2.3.3 计算机自动分类法
• 2.3.4 监督分类和非监督分类
• 2.4 遥感生态监测技术流程
• 2.4.1 遥感影像数据处理
• 2.4.2 土地覆被信息提取
• 2.4.3 野外核查
• 2.4.4 环境数据统计和评价
• 2.4.5 成果输出和报告编写
• 第三章 陕西省生态环境监测与评价
• 3.1 研究区概况
• 3.1.1 自然地理概况
• 3.1.2 社会经济概况
• 3.1.3 环境保护与治理情况
• 3.2 数据源
• 3.2.1 遥感影像数据源
• 3.2.2 其它数据源
• 3.3 主要技术方法
• 3.4 遥感影像的处理
• 3.4.1 波段合成与分离
• 3.4.2 影像增强处理
• 3.4.3 影像投影转换
• 3.4.4 影像几何校正
• 3.4.5 影像镶嵌和裁剪
• 3.5 土地利用/覆盖数据提取
• 3.5.1 解译环境
• 3.5.2 土地分类系统
• 3.5.3 解译标志
• 3.5.4 解译图层精度及文件格式要求
• 3.5.5 解译方法
• 3.6 野外核查
• 3.6.1 野外核查的目的
• 3.6.2 野外核查工作主要内容
• 3.6.3 野外核查点的确定
• 3.6.4 野外核查室内工作
• 3.6.5 核查结果
• 3.7 面积统计和数据统计
• 3.7.1 面积量算
• 3.7.2 数据统计和属性表的导出
• 3.8 结果分析
• 3.8.1 生态环境评价方法
• 3.8.2 生态环境状况和变化幅度分级
• 3.8.3 陕西省2005-2006 生态环境状况及动态变化
• 第四章 多光谱数据合成方法研究
• 4.1 生态环境遥感监测的关键
• 4.2 最佳波段选择理论模型
• 4.2.1 各波段信息量比较法
• 4.2.2 波段间相关性的比较
• 4.2.3 最佳指数法（OIF 指数）
• 4.2.4 熵与联合熵
• 4.2.5 波段选择模型计算实现
• 4.3 最佳波段选择方法实验研究
• 4.3.1 实验数据
• 4.3.2 多光谱影像信息量分析
• 4.3.3 多光谱影像波段间相关性分析
• 4.3.4 TM 影像单波段信息熵表
• 4.3.5 TM 影像各波段最佳指数
• 4.3.6 实验结果
• 4.4 其他先进方法展望
• 4.4.1 多源遥感影像融合
• 4.4.2 遥感影像信息自动提取
• 第五章 主要结论
• 参考文献
• 附表1 中国西北地区陆地卫星TM 假彩色数据土地资源信息提取标志
• 附表2 陕西省2006 年生态环境状况综合评价结果
• 附表3 陕西省2005－2006 年环境质量指数变化情况
• 附图1 西安市影像分类图
• 附图2 陕西省2006 年生态环境质量综合评价结果
• 攻读硕士学位期间发表论文及科研情况
• 致谢