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基于RS和GIS的土地退化程度信息挖掘及评价研究

作　者: 许宁
导　师: 洪友堂；郭旭东
学　校: 中国地质大学（北京）
专　业: 摄影测量与遥感
关键词: 土地退化遥感地理信息系统综合信息评价模型
分类号: P237;P208
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

土地退化是目前全球普遍关注的生态环境问题,它严重影响全世界社会、经济的健康发展。中国是受土地退化比较严重的国家之一,全国有接近三分之一的土地正遭受着土地退化的威胁。鉴于土地退化给农业生产,经济发展带来的巨大危害,本次论文以中国土地勘测规划院的科研项目为依托,以陕西省横山县境内的遥感数据、地形图数据以及其他参考数据为基础,对研究区内的土地退化程度进行了量化的提取和评估,并将1990年和2002年两年的土地退化数据做了对比,以期反映12年来土地退化在该区的发展情况,为该区政府进行土地退化治理提供参考和借鉴。本文通过利用遥感和地理信息系统技术方法,在建立一套评价指标体系的基础上,结合不同的遥感数据源进行处理和信息提取,并将地形数据等和遥感数据进行了综合处理,结合多源信息进行土地退化的监测和评价。通过本次论文实验,得到的主要结论有如下几点:1.利用横山雷龙湾地区的2002年ETM+数据,通过反演反照率影像,提取归一化植被指数图像(NDVI)及湿度图像建立了一个土地退化程度指数模型(DDI),以此模型生成了研究区的土地退化程度影像。并发现该指数与土地利用类型相关性较高,具有一定的实用性和可行性。2.基于文献分析法探讨了土地退化监测评价指标的应用状况,发现植被盖度、坡度、有机质含量、土地利用类型、经济收入水平、生物多样性、含水量等指标具有较高应用频率,其中植被盖度和坡度指标应用率相对较高,达到了68%和20%。这些指标的统计结果可以为搭建指标体系提供借鉴。3.选择上述植被盖度、坡度、有机质含量、土地利用类型、土壤含水量、沙地占地率六个指标建立指标体系,将通过遥感、地理信息系统技术获得的数据进行土地退化程度的五级编码,建立综合信息评价模型获取研究区的土地退化程度信息。4. 1990年和2002年的综合信息土地退化评价结果表明:该区土地退化在12年间有所好转,这和当地的气候、经济等数据有一定联系,更和国家在陕北地区实行防护林防治土地退化政策密切相关。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
1 引言  11-20
  1.1 选题目的和意义  11-12
  1.2 研究现状与存在问题  12-16
    1.2.1 相关概念  12-14
    1.2.2 土地退化及指标现状  14-15
    1.2.3 研究中存在的问题  15-16
  1.3 研究内容与科学问题  16-17
  1.4 技术路线与研究方案  17-18
    1.4.1 技术路线  17
    1.4.2 研究方案  17-18
  1.5 论文组织结构  18-20
2 研究区概况及数据准备  20-34
  2.1 研究区概况  20-23
    2.1.1 地理位置  20
    2.1.2 自然环境特征  20-23
  2.2 数据简介及获取  23-29
    2.2.1 遥感数据简介  23-24
    2.2.2 野外地物光谱数据的获取  24-29
  2.3 土地退化评价指标分析  29-32
    2.3.1 指标频次和应用率分析  30
    2.3.2 土地退化综合评价指标  30-32
    2.3.3 遥感监测指标统计  32
  2.4 小结  32-34
3 小区域土地退化程度信息挖掘研究  34-43
  3.1 小区域简介及数据准备  34-35
  3.2 RS 及GIS 数据处理  35-36
    3.2.1 数据预处理  35
    3.2.2 遥感反照率的反演  35-36
    3.2.3 植被和湿度信息提取  36
  3.3 土地利用分类制图  36-38
    3.3.1 基于概率统计的最大似然法分类  37
    3.3.2 基于纯净象元的SAM 分类  37-38
  3.4 土地退化程度指数（DDI）模型  38-40
  3.5 结果与分析  40-41
  3.6 DDI 与土地利用类型相关性分析  41-42
  3.7 小结  42-43
4 高光谱数据土地质量信息提取  43-54
  4.1 高光谱遥感数据的预处理  44-47
    4.1.1 数据评价与波段选择  44-46
    4.1.2 遥感数据的辐射及几何校正  46-47
  4.2 土地质量信息的遥感提取  47-52
    4.2.1 土壤有机质的反演  47-50
    4.2.2 土壤氧化铁反演提取  50-52
  4.3 小结  52-54
5 基于RS 和GIS 的综合信息法土地退化程度评价方法研究  54-65
  5.1 综合信息法技术方法路线  54-55
  5.2 遥感监测评价指标体系的建立  55-56
    5.2.1 监测评价指标的选择  55
    5.2.2 指标权重的确定  55-56
  5.3 综合信息法土地退化评价  56-63
    5.3.1 指标影像的获取  56-61
    5.3.2 土地退化监测评价的实现  61-63
  5.4 综合信息法与DDI 法的比较  63
  5.5 小结  63-65
6 综合信息法土地退化监测与评估  65-72
  6.1 1990 年土地退化程度信息获取  65-66
  6.2 土地退化监测及评价  66-68
    6.2.1 监测评价结果  66-67
    6.2.2 土地退化程度监测评价结果分析  67-68
  6.3 气候、社会经济数据分析及建议  68-70
  6.4 小结  70-72
7 结论与展望  72-75
  7.1 主要结论  72-73
  7.2 展望  73-75
致谢  75-76
参考文献  76-79
附录  79

基于RS和GIS的土地退化程度信息挖掘及评价研究

内容摘要

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