多源遙感影像冰川提取技術方法與應用.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,對全球水循環(huán)、區(qū)域水資源和全球氣候變化都具有重要影響和意義。進入20世紀以來,全球山地冰川普遍處于退縮消融狀態(tài),引以了科學界的廣泛關注和研究。冰川變化是氣候變化的響應表現,是冰川學研究的重要內容之一,具有重要的研究價值。
　　遙感作為一門對地觀測綜合性技術,形成了一個從地面到空中,乃至空間,從信息數據收集、處理到判讀分析和應用,對全球進行探測和監(jiān)測的多層次、多視角、多

2、領域的觀測體系,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量、多樣性和質量不斷提高,遙感數據的時間序列越來越長,數據類型越來越豐富,遙感技術在冰川研究中的應用也日益廣泛。研究多源遙感影像在冰川提取方面的應用,不僅能夠綜合利用目前已有的遙感影像數據,滿足日益緊迫的全球氣候變化對冰川地區(qū)萎縮印象調查研究,同時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,其研究結果可以為淡水資源管理、防災減災等應用提供合理的科學依據

3、,具有極高的價值。
　　本文開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、雪冰制圖等中的應用。首先闡述了光學遙感影像冰川提取的常規(guī)方法的原理和流程,采用中國唐古拉山脈的冬克瑪底冰川,作為實驗數據對方法進行了驗證和分析。同時提出了基于DEM的三維冰川可視化方法,利用最小二乘面匹配對多源遙感影像進行匹配研究。最后也對合成孔徑雷達影像的雪冰制圖進行了研究。
　　本文主要研究內容概括如下:
　　(1)闡述了光學遙

4、感影像冰川提取的常規(guī)方法,包括基于比值法、雪蓋指數法、圖像分割法、分類和決策樹等方法的冰川提取研究。提出了基于決策樹發(fā)的冰川提取方法,對決策規(guī)則進行了研究。采用冬克瑪底冰川的光學影像數據對冰川提取方法進行了實驗,實驗驗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果進行了冰川變化監(jiān)測研究。
　　(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,在地理坐標系下對 DEM和光學影像或者 S AR影像進行高精度匹配。對多

5、源遙感影像的冰川提取結果進行三維可視化,對冰川提取結果進行評價。采用冬克瑪底冰川的光學影像數據對冰川提取方法進行了實驗,實驗驗證了方法的有效性。
　　(3)基于 DEM數據,對冬克瑪底的合成孔徑雷達影像進行了冰、雪制圖研究,利用 DEM對 S AR影像進行幾何糾正和輻射糾正等預處理,利用處理后的影像進行分類處理。同樣利用最小二乘面匹配方法,對冬克瑪底冰川的合成孔徑雷達影像進行了三維可視化。采用冬克瑪底冰川的SAR影像數據對方法進行