中国海岛·沙洲·珊瑚礁遥感监测应用中的典型问题研究

论文摘要

丰富的海岛、沙洲和珊瑚礁资源在海洋经济发展中担任着重要的角色,但由于以前认识和重视程度不够,在使用和开发过程中出现了种种不合理的现象,浪费资源和破坏环境的情况时有发生。遥感因其大尺度、实时、同步、高频度动态观测和节省投资等突出优势,已成为资源与环境调查的重要技术手段。遥感能够快速查清海岛、沙洲和珊瑚礁自然环境和使用状况,进而掌握其在自然或人为作用下的变化规律,可为海岛、沙洲和珊瑚礁开发与海洋经济发展决策提供基础数据。本文通过分析我国海岛、沙洲、珊瑚礁及其开发利用状况,结合相应的遥感应用研究进展,凝练出如下三个典型科学问题:⑴海岛人类开发利用活动导致变化的监测;⑵大型辐射沙洲形态与分布的监测;⑶高光谱、高分辨率和SAR等新遥感技术在珊瑚礁监测方面的应用能力评估。论文针对如上的科学问题,选定庙岛群岛南五岛、苏北辐射沙脊群、南海珊瑚礁为典型的海岛、沙洲和珊瑚礁,分别开展海岛开发利用的遥感动态监测、辐射沙脊群形态与分布遥感监测、珊瑚礁遥感监测新技术探索等三个方面的研究。在庙岛群岛南五岛开发利用遥感动态监测方面,综合运用光学和SAR遥感技术,给出了南五岛5-10年间围填海、土地利用和浮筏养殖的变化状况,指出SAR遥感技术在海岛围填海动态变化、近海浮筏式养殖监测方面可发挥独特的作用,具有较大的应用潜力。在苏北辐射沙脊群遥感监测方面,通过比较SAR与光学遥感监测形态与分布动态等目标的能力,提出SAR是沙洲动态遥感监测更为有效的技术。在南海珊瑚礁遥感监测方面,分析了珊瑚礁的高光谱特征,给出了珊瑚岛礁类型、岸线、潮间带、湿地等目标的高空间分辨率遥感信息的提取结果,挖掘了SAR在珊瑚礁环境遥感监测方面的潜力。

论文目录

• 摘 要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 我国海岛、沙洲、珊瑚礁概况
• 1.1.1 我国近海海域的自然环境特征
• 1.1.2 我国海岛、沙洲、珊瑚礁类型
• 1.1.3 我国海岛、珊瑚礁开发与保护
• 1.2 我国重点海岛、沙洲、珊瑚礁及其监测内容
• 1.2.1 重点海岛及其监测内容
• 1.2.2 重点沙洲及其监测内容
• 1.2.3 重点珊瑚礁及其监测内容
• 1.3 我国海岛、沙洲、珊瑚礁遥感研究进展
• 1.4 本文主要工作和内容安排
• 2 遥感数据源与预处理方法简介
• 2.1 遥感数据源
• 2.1.1 光学遥感数据源
• 2.1.2 微波遥感数据源
• 2.2 遥感数据预处理方法
• 2.2.1 遥感影像校正与镶嵌
• 2.2.2 遥感影像变换与增强
• 2.2.3 遥感影像分类
• 3 南五岛开发利用遥感动态监测
• 3.1 监测对象与数据源
• 3.1.1 区域概况
• 3.1.2 监测对象
• 3.1.3 数据源
• 3.2 土地利用动态监测
• 3.3 围填海动态监测
• 3.4 浮筏养殖动态监测
• 3.5 小结
• 4 苏北辐射沙脊群形态与分布遥感监测
• 4.1 区域概况
• 4.2 光学遥感监测
• 4.2.1 数据源
• 4.2.2 形态与分布特征监测
• 4.2.3 动态监测
• 4.2.4 小结
• 4.3 SAR 遥感监测
• 4.3.1 数据源
• 4.3.2 形态与分布特征监测
• 4.3.3 动态监测
• 4.3.4 苏北辐射沙脊群SAR 成像能力评价
• 4.3.5 小结
• 5 珊瑚礁遥感监测新技术探索
• 5.1 珊瑚礁的地学特点
• 5.2 珊瑚礁高光谱遥感
• 5.2.1 珊瑚礁多光谱响应
• 5.2.2 宣德群岛多光谱遥感
• 5.2.3 珊瑚礁高光谱响应
• 5.2.4 小结
• 5.3 珊瑚礁高分辨率遥感
• 5.3.1 区域概况与高分辨率数据
• 5.3.2 岸线与潮间带高分辨率遥感监测
• 5.3.3 土地利用高分辨率遥感监测
• 5.3.4 水下环礁高分辨率遥感监测
• 5.3.5 小结
• 5.4 珊瑚礁 SAR 遥感
• 5.4.1 区域概况
• 5.4.2 SAR 对珊瑚礁的成像能力分析
• 5.4.3 双子群礁SAR 遥感分析
• 5.4.4 道明、郑和、九章群礁SAR 遥感应用
• 5.4.5 小结
• 6 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 致谢