基于卫星遥感数据的吉林省西部盐碱地特性研究

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1、分类号；ＴＰ７５单位代码：１０１盼研究生学号：２０Ｂ５１２０巧密级：公开亩林大学硕古学位论文学术学化（）基于卫星遥感数据的吉林省西部盐喊地特性硏究Ｒｅｓｅａ－ｒｃｈｏｎＳａｎｅａａｌｉＬａｎｄＣｈａｒａｃｔｅｃｓｎｌｉｉｋｒｉｓｔｉｉＷｅｓｔｅｒｎＪｉｌｉｎＰｒｏｖｉｎｃｅｏｆＣｈｉｎａＢａｓｅｄｏｎＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎＤａｔａｇ作者姓名：付浩阳专业：电磁场与微波技术研究方向：微波遥感技术指导教师：顾玲嘉教授培养单位：电子科学与工

2、程学院２０１６年６月未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者看作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博ｄｒ（或硕±）学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进巧研究了作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文

3、的研巧做出重要贡献的个人和集体，巧已在文中封明确方式标明。本人完学全位意论识文到作本者声签明的法律结果由本人承担。名：日曰期：三〇１心年曰＜１＾月６————————————————————————————基于卫星遥感数据的吉林省西部盐碱地特性研究————————————————————————————ResearchonSaline-alkaliLandCharacteristicsinWesternJilinProvinceofChinaBasedonRemoteSensingData作者姓名：付浩

4、阳专业名称：电磁场与微波技术指导教师：顾玲嘉教授学位类别：工学硕士答辩日期：2016年6月1日II摘要基于卫星遥感数据的吉林省西部盐碱地特性研究盐碱地的监测主要包括对盐碱地的地理分布情况、面积以及盐碱化程度等进行监测。传统分类方法需要在实验区内人工采集大量样本数据，无法获得大范围区域的分类结果。随着卫星遥感技术的不断发展，应用遥感数据来获取和分析盐碱地数据信息成为盐碱地特性探测的主要方法。目前，传统盐碱地分类方法主要利用遥感数据的光谱信息进行监督分类和非监督分类，对盐碱地的分类结果仍旧存在一定误差。此外，对土壤含水量

5、、含盐量特性进行研究也是盐碱地观测的重要内容，而目前对土壤含盐量反演的研究相对较少。被动微波遥感数据对各地物的不同介电特性会有不同响应，土壤介电特性对土壤含水量及土壤含盐量的变化具有高敏感性，因此，可以利用被动微波数据来实现地表不同地区的土壤含水量及土壤含盐量的反演。本文主要利用光谱遥感数据及被动微波遥感数据，实现对吉林省西部地区的盐碱地特性探测，其具体的研究工作和创新成果如下：（1）选取吉林省西部地区作为研究区域，结合地面实测样本数据与LandsatTM影像，通过分析光谱特征与不同盐碱地类型样本的含盐量对应关系，提

6、出一种基于决策树的盐碱地分类方法。实验结果表明该方法可以提供较精确的盐碱地分类信息，可以更为有效地监测研究区域的土地盐碱化变化情况。（2）通过将基于卫星被动微波数据计算得出的粗糙地表反射率和基于地基模型计算得出的粗糙地表反射率进行迭代计算，使二者之间的误差最小，从而实现对吉林省西部地区的地表粗糙度、土壤含水量和含盐量这三个参数的同时反演，并将反演结果分别与实验地区的实测含盐量及风云卫星土壤湿度产品的土壤含水量进行对比分析。实验结果表明：反演得出的地表粗糙度集中于0.3附近，实验地区反演得到的土壤平均含盐量与实测的土壤

7、平均含盐量的误差为10.52g/kg，反演得到的土壤平均含水量与风云土壤湿度产品的土壤平均含水量的误差为0.005cm3/cm3。与传统的监督及非监督分类方法相比，本文提出的利用光谱遥感数据和地面实测数据实现盐碱地的分类、分布及面积信息统计的方法，能够更多地考虑到实际地物所反映的真实光谱特性，其统计结果会更为接近地物实际物理特性。相对V于地面雷达测量及主动微波测量方法，本文提出的基于被动微波遥感数据和参数反演模型的方法，可以实现观测地区土壤的含水量、含盐量的定量反演，具有获得数据周期短、测量范围大的优点，同时在一定程

8、度上，为后续对盐碱地特性信息统计方法更深入的实验研究，提供了实际的研究思路及实践经验。关键词：盐碱地分类；光学遥感；决策树；土壤介电特性；土壤含盐量；土壤含水量；被动微波；中国吉林省西部VIABSTRACTResearchonSaline-alkaliLandCharacteristicsinWesternJilinProvinceofChin