內(nèi)陸湖泊水體流態(tài)遙感提取方法研究——以鄱陽湖為例.pdf

1、分類號：密級：UDC：學(xué)號：碩士學(xué)位論文年月日內(nèi)陸湖泊水體內(nèi)陸湖泊水體流態(tài)遙感提取方法研究流態(tài)遙感提取方法研究—以鄱陽湖以鄱陽湖為例為例Researchontheextractionofflowpatternusingremotesensingmethodininllake:acasestudyonPoyangLake學(xué)位類別：______專業(yè)型學(xué)位_______________作者姓名：趙艷福學(xué)科、專業(yè)：測繪工程指導(dǎo)教師：況潤元（副教

2、授）研究方向：資源環(huán)境遙感江西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I摘要湖流是一種重要的湖水運(yùn)動形式，也是湖泊中最重要的水文現(xiàn)象之一。它不僅直接影響湖泊中物質(zhì)、能量的輸送與轉(zhuǎn)換，還關(guān)系到湖泊與外界物質(zhì)的交換與轉(zhuǎn)移。因此，掌握湖泊水體的流態(tài)信息，能夠?yàn)樯a(chǎn)、交通、漁業(yè)、建港等提供預(yù)測和管理服務(wù)。目前常用的方法有現(xiàn)場觀測法、數(shù)值模擬、多時相示蹤物探測等，這些方法多存在復(fù)雜程度較高、運(yùn)算耗時、不能及時反映湖流變化等缺點(diǎn)。針對以上問題，本文根據(jù)現(xiàn)有研究從光

3、學(xué)遙感影像紋理分析的角度開展一些研究。本文以內(nèi)陸湖泊——鄱陽湖為研究對象，對鄱陽湖的湖流特征進(jìn)行了深入的研究。首先，根據(jù)現(xiàn)有的湖流研究資料，結(jié)合鄱陽湖的特點(diǎn)，對鄱陽湖的湖流進(jìn)行了分類：主要包括吞吐流、風(fēng)成流等，其中吞吐流又可分為重力流、倒灌流和頂托流。此外，本文還分析了湖岸、湖中島嶼、淺水區(qū)，采砂活動和船舶航行對湖流的影響，最終得出了鄱陽湖湖流的總體特征。其次，湖泊表層水體攜帶泥沙或其他物質(zhì)流動時，往往會在遙感影像中留下其流動痕跡的線性

4、紋理信息，且水流前方向上的紋理信息更加清晰穩(wěn)定，水流后方向上的線性紋理信息不連續(xù)，清晰度較差。因此，通過對這類紋理信息進(jìn)行分析研究可以得到湖泊水流的流態(tài)信息。本文通過對同一時間不同分辨率的遙感影像進(jìn)行分析，總結(jié)出了不同湖流類型在光學(xué)影像中的紋理特征，對比分析最終選取了30m分辨率的遙感影像作為數(shù)據(jù)源，在分析影像水體信息的光譜特征后，又從圖像的空間域角度下，利用灰度共生矩陣對紋理進(jìn)行了定量研究；從頻率域角度，利用輻射狀掃描法對紋理信息的徑

5、向分布和角向分布特征進(jìn)行了研究，借此增強(qiáng)對圖像紋理信息的了解，為濾波器的設(shè)計(jì)，算法的提出等提供理論基礎(chǔ)。針對水體流態(tài)在中等分辨率影像中呈現(xiàn)的紋理信息，本文提出了三種提取水體流態(tài)方向場的算法：算法一：基于梯度的方向場提取算法、算法二：基于頻域分析的方向場提取算法和算法三：基于Gab濾波增強(qiáng)的方向場提取算法。研究表明，算法三能夠準(zhǔn)確的反映出研究區(qū)的方向場信息，其均方根誤差為7.11，但運(yùn)算較為復(fù)雜，對于局部信息未能給出準(zhǔn)確反應(yīng)；算法二的準(zhǔn)確