基于遥感的森林蓄积估测几个关键技术的研究与软件实现

论文摘要

图像信息具有直观、形象、易懂和信息量大等特点,卫星遥感图像随着平台增高,单幅图像覆盖面积增大,其信息量尤其真实丰富。当前遥感信息科学在国民经济发展的各个方面都产生了广泛影响,遥感应用开始从定性判读成图转向定量分析,从单一信息源信息的应用分析转向多种信息源信息的综合应用分析。随着传感器的空间分辨率、光谱分辨率的大幅度提高,必然导致卫星图像的信息量急剧增加。计算机科学技术的飞速发展,特别是计算机图像处理技术和地理信息系统技术的发展与完善,为高速、高精度处理海量遥感图像信息创造了条件。 本文是在国家自然科学基金项目高分辨率卫星空中抽样估测森林资源的定量模型研究的资助下,对遥感数字图像的变换、校正、分类和与其他信息的叠加方面做了一定的研究,设计制作了遥感图像几何精校正软件模块;通过实验找到了一种基于数学形态学的用于高分辨率遥感影像计算机自动识别分类的途径方法;通过数字高程模型,本文实现了高程数据与地形信息的自动提取与加载;最后也对地理信息系统软件中的矢量图形如何叠加到遥感影像上,并与遥感图像一同显示、移动和缩放等内容做了深入研究,实现了基于矢量图像的遥感图像地类信息自动提取。森林资源的分布即具有与经纬度有关的水平地带性,也具有与海拔相关的垂直地带性。本文这些研究工作,是实现基于遥感图像的森林资源定量估测的基础,有一定的实践意义和创新意义。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 本文研究的意义
• 1.3 本论文研究内容和安排
• 1.3.1 研究的主要内容
• 1.3.2 论文结构安排
• 2 数字图像的文件格式与图像分类
• 2.1 图像常用格式
• 2.1.1 PCX 图像文件格式
• 2.1.2 BMP 图像文件格式
• 2.1.3 TIFF 图像文件格式
• 2.1.4 PNG 图像文件格式
• 2.2 图像类型
• 2.2.1 二进制图像
• 2.2.2 索引图像
• 2.2.3 灰度图像
• 2.2.4 RGB 彩色图像
• 2.3 MATLAB 图像类型转换
• 2.3.1 RGB 图像转换为灰度图像
• 2.3.2 通过阀值化方法将图像转换为二值图像
• 3 数字图像的正交变换
• 3.1 二维傅立叶变换
• 3.1.1 连续傅立叶变换
• 3.1.2 离散傅立叶变换
• 3.1.3 MATLAB 中的快速傅立叶变换函数
• 3.1.4 快速傅立叶变换的应用及MATLAB 实现
• 3.2 离散余弦变换
• 3.2.1 离散余弦变换的定义
• 3.2.2 离散余弦变换的应用与MATLAB 实现
• 4 遥感数字图像的几何校正
• 4.1 空间几何位置变换
• 4.1.1 数学模型
• 4.1.2 几何位置变换实验
• 4.2 灰度重采样
• 4.2.1 最近邻点法重采样
• 4.2.2 双线性内插法重采样
• 4.2.3 三次褶积法重采样
• 4.3 遥感图像几何校正系统
• 4.3.1 交互选点
• 4.3.2 坐标输入
• 4.3.3 几何精校正
• 4.3.4 遥感图像查询
• 5 数学形态学在遥感数字图像分类中的应用
• 5.1 数学形态学原理
• 5.2 计算机统计模式识别
• 5.2.1 特征处理
• 5.2.2 统计分类方法
• 5.3 基于数学形态学的最大似然分类的MATLAB 实现
• 6 遥感与GIS 信息融合应用研究
• 6.1 从DEM 中提取地形信息
• 6.1.1 基于DEM 的坡度、坡向计算
• 6.1.2 MATLAB 实现
• 6.1.3 高程数据、坡向数据与遥感图像数据的匹配
• 6.2 shape 文件与遥感图像的叠加分析
• 6.2.1 shape 文件的通用格式
• 6.2.2 shape 文件中的图形与遥感图像的叠加
• 7 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录