遥感在北京生态监测中的应用研究

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1、中文题名遥壁查j匕塞生查监塑9虫的廑旦硒窒多笔文题名!垒p卫!i垒丛iQ塾Q￡l圣鱼堡Q垃曼曼廷墨i坠gQ坠旦曼蓟i坠g旦璺Q!QgY丛Q廷煎Q!i塾g博士后姓名韭超流动站(一级学科)名称壅些姿沤型屋专业(二级学科)名称地琏拯塑4皇篮息撞苤合作导师(企业)赵壹江合作导师(学校)王厶湖研究工作起始时间2QQ三生2目研究工作期满时间2QQ5生5目提交报告日期2QQ§生堇旦遥感在北京生态监测中的应用研究摘要北京作为我国首都，生态环境建设至关重要，特别是2008年北京奥运申办成功，首都生态环境建设围绕“办绿色奥运，建生态城市”的目标全面开展。随着遥感技术的发展

2、，遥感技术在北京生态建设和监测中起着越来越重要的作用，特别是高空间分辨率遥感影像的应用。本文以北京市计委十五攻关项目“北京市生态环境数字化建设”以及北京市农委项目“建设资源高效型北京‘数字山区”’为依托，利用多源遥感影像，对北京市的植被覆盖度、土壤侵蚀动态变化、农田季节性裸露等生态问题进行遥感监测，同时以北京市房山区为例，对北京市土地利用仕地覆盖变化进行分析。本文的主要研究内容包括：l遥感影像处理技术：1)在对覆盖北京市房山区2002年10月1日和2004年6月12日获取的sPOT5卫星遥感影像处理试验的基础上，提出山区sPOT5图像处理流程；2)利用

3、线性阵列扫描影像数字纠正和基于有理多项式正射校正两种方法三种实验方案，以北京市房山区2002年10月1日的SPOT5多光谱数据为例，对sPOT5遥感影像的正射校正进行了对比实验，结果表明，由地面控制点调整投影参数的基于有理多项式正射校正方案优于其它两种方案。3)对于适于大数据量遥感影像的基于均值平滑滤波的SFIM融合算法的对线性地物的光谱失真问题，提出了基于高斯平滑滤波的sFIM融合算法，并以IKONOs全色和多光谱之间的融合，以及ETM+全色和多光谱融合为例，对本文提出的方法进行了验证。4)对于高空间分辨率的遥感影像存在的阴影问题，提出了基于矩匹配的

4、地形辐射校正方法，同时对地形辐射校正的C校正方法提出了改进措施。以北京西部山区的lm分辨率的航摄影像进行了地形辐射校正实验，并对结果进行分析。结果表明，对于地形复杂的山区的大图像，基于矩匹配的地形辐射校正方法优于c校正方法；而对于地形简单，或图像较小的情况下，c校正方法优于基于矩匹配的地形辐射校正方法。5)由于雷达数据的热噪声等原因，使得于涉雷达获取的DEM上存在高程奇异值斑块，严重影响了DEM的应用。针对这一问题，同时考虑到高程奇异值遥感在北京生态监测中的应用研究斑块在DEM中分布的随机性，以及一般DEM数据具有的空间连续性和空间自相关性，提出了利用

5、基于空间统计学的Krig吨插值法插补DEM的高程奇异值斑块。本文对sTRM提供的DEM进行了插补，同时对插补的结果进行了精度分析。结果表明该方法的插补结果能够满足DEM的应用精度要求。2以北京地区的ETM+遥感影像为主要数据源，利用二分模型，监测北京2003年植被覆盖度情况，得出北京植被覆盖度等级图及统计数据，利用北京市房山区的二类调查数据为依据对监测结果进行验证。以植被覆盖度为评价测度对北京市20世纪90年代开展的康庄绿化工程等38项重点绿化工程实施情况进行了定量评价。结果表明，北京市开展的重点绿化工程效果明显，使该区域的植被覆盖度达到一定水平；3在

6、概述现有土壤侵蚀模型的基础上，根据现有数据条件，以撇TM+为主要数据源，采用坡度、植被覆盖度，土地覆盖类型三要素，结合DEM数据，对北京市2000年和2003年的土壤侵蚀进行遥感调查，并对2000年至2003年北京市土壤侵蚀状况的变化进行了分析，结果表明，北京市2003年土壤侵蚀面积为6008．4km2，主要分布于密云县、怀柔区、门头沟区、房山区等山区区县，比2000年土壤侵蚀面积6134．2km2有所下降，并且侵蚀轻度也有所下降；4根据北京地区裸露农田种植作物和其它地表覆盖类型的物候特征之间的差异，选用2004年春夏季3个时相的TM遥感影像数据，利用

7、垂直植被指数，同时结合北京地区的DEM数据以及北京地区的行政边界矢量数据，建立了北京地区季节性裸露农田遥感监测专家模型。监测结果表明北京市2003年冬至2004春裸露农田面积为87362．57公顷，主要分布在延庆、顺义、密云、通州等区县。依据监测结果，提出了季节性裸露农田防治建议；5以北京市西南房山区为研究对象，对房山区1990年一2000年的土地利用土地覆盖变化进行了分析，作为北京西南生态功能区，在1990一2000年10年内房山区农田大面积减少，城镇用地、农村居民点和其它建设用地大面积增加，在此基础上从生态保护和可持续发展的角度提出了房山区合理利用

8、土地措施的建议。关键词：北京、遥感、高空间分辨率、生态、监测墅垄韭塞生查鉴型!坚壁星壁茎Abs