25300.基于遙感與地表特性的鄂爾多斯高原北部地貌和覆沙厚度的辨識方法

1、分類號P344學校代碼101291UDC551.4學號2009306002基于遙感與地表特性的鄂爾多斯高原北部地貌和覆沙厚度的辨識方法LfmTopsoilThicknessInversionMethodsfNtherndosPlateauofChinabyRemoteSensingImageriesSurfaceFeatures申請人：羅艷云學科門類：工學學科專業(yè)：農(nóng)業(yè)水土工程研究方向：遙感在水資源領域的應用指導教師：劉廷璽教授王喜喜教

2、授論文提交日期：二〇一二年六月摘要1地貌是地表環(huán)境研究中的一個核心問題，是自然地域綜合體的主導要素，其明顯控制著地球表層水分與熱量的地域再分配，并間接影響著土壤、植被以及物質(zhì)遷移和生態(tài)系統(tǒng)的演替與發(fā)展。對于荒漠化地區(qū)而言，上覆沙層隨地貌條件的變化呈現(xiàn)出不同的空間展布規(guī)律。地貌和上覆沙層厚度的研究為探索荒漠化地區(qū)土壤、水文生態(tài)、地表環(huán)境變遷提供了重要基礎，對于指導國民經(jīng)濟和社會發(fā)展，進行水土保持、流域治理、地下水資源評價與開發(fā)利用等實踐活

3、動具有重要的指導意義。鄂爾多斯高原地處高原—荒漠的過渡區(qū)域，作為明顯的生態(tài)過渡帶和相對獨立的自然單元，其生態(tài)意義與生態(tài)功能毋庸置疑。探求鄂爾多斯高原地貌格局及上覆沙層厚度的空間分布特征，能為當?shù)厣鷳B(tài)水文格局合理構建、天然生態(tài)系統(tǒng)健康維持、退化生態(tài)系統(tǒng)恢復重建等提供理論基礎和科學依據(jù)。本文在綜合闡述國內(nèi)外地貌辨識方法、上覆沙層厚度及土壤有機質(zhì)空間分布研究現(xiàn)狀與進展的基礎上，通過野外試驗及室內(nèi)分析在鄂爾多斯高原北部獲取了大量的地表特性數(shù)據(jù)，

4、包括土壤特性參數(shù)、土壤含水率、土壤有機質(zhì)等，以及遙感影像數(shù)據(jù)，包括高程、坡度、坡向、NDVI等。在此基礎上，建立了基于遙感影像與地表特性融合的鄂爾多斯高原北部地貌辨識模型與上覆沙層厚度反演模型，并進行了土壤有機質(zhì)的空間分布及其與地表特性的關聯(lián)研究，主要研究結論及成果如下：(1)本文在對國內(nèi)外地貌辨識研究歸納總結的基礎上，結合本次野外實驗獲取的信息，建立了包含土壤物理特性參數(shù)和遙感數(shù)據(jù)的地貌辨識理論參數(shù)體系。通過綜合分析、回歸分析和空間化

5、方法最終篩選并得到分辨率均為30m的10D、土壤含水率、高程、坡度、坡向及NDVI的數(shù)據(jù)集，為研究區(qū)地貌辨識奠定了基礎。(2)從實地調(diào)查地貌類型點中隨機抽出134個點，每個地貌點對應5個自變量，即土壤粒徑分布特征參數(shù)（10D）、土壤含水率、高程、坡度和植被覆蓋指數(shù)，構成了134個矢量。用自變量和實地調(diào)查的地貌類型，構建Logistic回歸方程組，并建立了模型精度評價指標體系?；煜仃噷υ撃Ｐ偷木仍u價表明，研究區(qū)總體評價精度為51%，說

6、明預測地貌類型與實際地貌類型51%是一致的。能總體考量評價精度的Kappa系數(shù)為43%（0.4≤K?0.6），可見，對于研究區(qū)而言，Logistic地貌辨識模型具有中等辨識精度。利用本文建立的Logistic模型對研究區(qū)任意格點（30m分辨率）處的地貌類型進行了預測。通過Wkbench7.1.2平臺IDL語言編程，計算出研究區(qū)M=2.6107個柵格點的地貌類型，最終得到基于Logistic模型的國家自然科學基金項目（5113900251