多源遙感影像冰川提取技術(shù)方法與應(yīng)用.pdf

1、冰川是地球上最大的淡水資源,也是地球上繼海洋以后最大的天然水庫(kù),對(duì)全球水循環(huán)、區(qū)域水資源和全球氣候變化都具有重要影響和意義。進(jìn)入20世紀(jì)以來(lái),全球山地冰川普遍處于退縮消融狀態(tài),引以了科學(xué)界的廣泛關(guān)注和研究。冰川變化是氣候變化的響應(yīng)表現(xiàn),是冰川學(xué)研究的重要內(nèi)容之一,具有重要的研究?jī)r(jià)值。
　　遙感作為一門(mén)對(duì)地觀測(cè)綜合性技術(shù),形成了一個(gè)從地面到空中,乃至空間,從信息數(shù)據(jù)收集、處理到判讀分析和應(yīng)用,對(duì)全球進(jìn)行探測(cè)和監(jiān)測(cè)的多層次、多視角、多

2、領(lǐng)域的觀測(cè)體系,成為獲取地球資源與環(huán)境信息的重要手段。隨著遙感星載傳感器的數(shù)量、多樣性和質(zhì)量不斷提高,遙感數(shù)據(jù)的時(shí)間序列越來(lái)越長(zhǎng),數(shù)據(jù)類(lèi)型越來(lái)越豐富,遙感技術(shù)在冰川研究中的應(yīng)用也日益廣泛。研究多源遙感影像在冰川提取方面的應(yīng)用,不僅能夠綜合利用目前已有的遙感影像數(shù)據(jù),滿(mǎn)足日益緊迫的全球氣候變化對(duì)冰川地區(qū)萎縮印象調(diào)查研究,同時(shí)也能夠在全球氣候變化、區(qū)域水量平衡等方面發(fā)揮重要作用,其研究結(jié)果可以為淡水資源管理、防災(zāi)減災(zāi)等應(yīng)用提供合理的科學(xué)依據(jù)

3、,具有極高的價(jià)值。
　　本文開(kāi)展了多源遙感影像的冰川提取方法研究工作及其在冰川變化監(jiān)測(cè)、雪冰制圖等中的應(yīng)用。首先闡述了光學(xué)遙感影像冰川提取的常規(guī)方法的原理和流程,采用中國(guó)唐古拉山脈的冬克瑪?shù)妆?作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)方法進(jìn)行了驗(yàn)證和分析。同時(shí)提出了基于DEM的三維冰川可視化方法,利用最小二乘面匹配對(duì)多源遙感影像進(jìn)行匹配研究。最后也對(duì)合成孔徑雷達(dá)影像的雪冰制圖進(jìn)行了研究。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容概括如下:
　　(1)闡述了光學(xué)遙

4、感影像冰川提取的常規(guī)方法,包括基于比值法、雪蓋指數(shù)法、圖像分割法、分類(lèi)和決策樹(shù)等方法的冰川提取研究。提出了基于決策樹(shù)發(fā)的冰川提取方法,對(duì)決策規(guī)則進(jìn)行了研究。采用冬克瑪?shù)妆ǖ墓鈱W(xué)影像數(shù)據(jù)對(duì)冰川提取方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方法的有效性和精度。利用多源遙感影像的冰川提取結(jié)果進(jìn)行了冰川變化監(jiān)測(cè)研究。
　　(2)提出了一種三維冰川可視化方法,利用最小二乘面匹配方法,在地理坐標(biāo)系下對(duì) DEM和光學(xué)影像或者 S AR影像進(jìn)行高精度匹配。對(duì)多

5、源遙感影像的冰川提取結(jié)果進(jìn)行三維可視化,對(duì)冰川提取結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。采用冬克瑪?shù)妆ǖ墓鈱W(xué)影像數(shù)據(jù)對(duì)冰川提取方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方法的有效性。
　　(3)基于 DEM數(shù)據(jù),對(duì)冬克瑪?shù)椎暮铣煽讖嚼走_(dá)影像進(jìn)行了冰、雪制圖研究,利用 DEM對(duì) S AR影像進(jìn)行幾何糾正和輻射糾正等預(yù)處理,利用處理后的影像進(jìn)行分類(lèi)處理。同樣利用最小二乘面匹配方法,對(duì)冬克瑪?shù)妆ǖ暮铣煽讖嚼走_(dá)影像進(jìn)行了三維可視化。采用冬克瑪?shù)妆ǖ腟AR影像數(shù)據(jù)對(duì)方法進(jìn)行