基于遥感技术的湖泊水环境变化研究

1、基于遥感技术的湖泊水环境变化研究 论文题目 导师： 答辩人： 专业： 1 2 3 4 1 研究背景介绍 2 数据处理 结果与分析 3 4 解决建议 研究展望 5 研究概述 基于遥感技术的湖泊水环境变化研究 1、研究背景 背景概述 研究目的和意义研究对象 研究的目的和意义 湖泊研究湖泊研究 传统研究传统研究遥感研究遥感研究 u不受时间空不受时间空 间约束间约束 u省时省力，省时省力， 数据传感器获数据传感器获 取；取； u人为工作量人为工作量 小小 u数据更新快；数据更新快； u人为影像较人为影像较 小小 u受地形条件受地形条件 约束；约束； u工作量大；工作量大； u耗费人力、耗费人力、 财力

2、、物力较财力、物力较 大大 u数据更新慢；数据更新慢； u精度有限，精度有限， 人为影响较大人为影响较大 本文研究方式本文研究方式 研究对象 太湖，中国五大淡水湖 之一，位于今江苏省南部， 长江三角洲南部，它是中国 华东区域最大的湖泊，是我 国经济最发达，投资最具活 力的地区之一。 2、数据处理 本文使用1998年、2004年和2010年三个时相的遥感影像利用erdas软件 进行处理。 目视判读 遥感图像 非监督分类 数据预处理影像分类 专题图输出 计算机分类 监督分类 几何校正 影像裁剪分类后处理 影像增强 投影变换影像拼接 数据预处理 数据预处理是遥感影像的前期处理工作，主要包括几何校正、

3、影像 裁剪和图像增强等几步。 2、数据处理 几何校正 校正前校正后 几何校正 消除影像相对于地面研究物发生如扭曲、拉伸、偏移等几何畸变。 2、数据处理 图像几何校正类型 资源卫星图像校正 图像仿射变换 航空影像正射校正 卫星tm类影像 的校正 图像的一次 变换，诸如：旋转、 位移、翻转等 航空类影像 几何校正类型 几何校正程序 校正途径确定校正模型的选择采点模式的确定 数 据 预 处 理 多项式变换、投影变换、 图像仿射变换、非线性均匀变换等 图像裁剪过程是为了突出研究区域，排除其他非实验数据的干 扰，同时有助于提高软件处理速率。（aoi裁剪）（以1998年数据 为例） 2、数据处理 数据预处

4、理 影像裁剪 影像裁剪 2、 数据处理 影像增强 数据预处理 根据研究内容的相关属性，按特定的需求突出图像的某些信息， 同时削弱或除去某些不需要的信息。使其比原始图像更适合研究的 需要。 影像增强 空间增强 地理信息系统 地形分析功能 辐射增强 光谱增强高光谱工具 傅立叶变换 实用分析功能 单个像元 灰度值 大气补偿 混淆光谱 基于高程 改正地形 自身及周围像 元灰度值 基于多波段对 每个像元灰度值 空间域到 频率域的转变 空间关系 分析处理图像的基本处理： 代数、色彩、变化监测 2、数据处理 数据预处理 图像增强 以1998年影像为例 空间增强-聚焦分析 2、数据处理 影像分类 监督分类 影

5、像分类 计算机分类 非监督分类 目视判读 直接判定 逻辑推理 对比分析 根据地物大小、形状、 色调、阴影以及纹理构造 2、数据处理 影像分类 在本文的研究中由于对于太湖的水环境没有先验知识，所以采用非 监督分类方法进行影像分类。（如下图1998年遥感影像非监督分类） 初步分类分类合并专题判别色彩确定 分类后处理结果输出 2、数据处理 分类后处理 分类后处理是遥感图像在进行监督分类或非监督分类后的优化处理， 因为无论哪种处理都是依照图像的光谱特征进行聚类分析，带有一定 的盲目性。所以需要对获得结果再进行处理，得到相对理想的结果， 便于图像分析，提高精确性。 聚类分析聚类分析 过滤分析 去除分析分

6、类重编码 聚类分析是一种多元统计分类法，反映不同目标的等级序列； 过滤分析是对经clump处理后的clump类组再处理，根据定义的大 小，删除clump图像中的较小类组图斑，并将其赋值为0； 去除分析是对遥感影像中经处理的图斑或clump类组归类； 分类重编码主要针对非监督而言，在非监督过程中，一般要定义多 余要求的分类级，在通过了isodata聚类获得分类方案后，对照原始 影像，判断各类别的专题属性，然后对相似或类似的分类经图像重编码 进行合并。 2、数据处理 专题图输出 专题图的制作对于后期的专题研究具有重要作用，一幅完整的专 题图一般由图廓线、格网线、坐标注记、图名、图例、指北针、比例

7、尺等辅助要素构成。 3 、结果与分析 太湖水质恶化 污水排放污水排放富营养化富营养化泥沙淤积泥沙淤积沼泽化沼泽化围湖养鱼围湖养鱼 水质恶化因素 3、 结果与分析 分布状况 富营养化 泥沙淤积 沼泽化 及 围湖养鱼 污水排放 东太湖地区 尤为严重 太湖北部及东部地区， 主要来自工业和生活 污水的排放 太湖中部以南及一些 河流在太湖的的入河口 3、 结果与分析 原因分析 通过对太湖流域及其周围城镇的实地调查并结合相关研究资料分析， 导致太湖水质恶化主要有以下原因： （1）工业排污不达标，污水处理设备陈旧； （2）农业化肥农药施用量大，禽类分散养殖；经济发达，人员流动量大，生 活污水排放严重超标； （3）太湖水体富营养化现象严重，其中以东太湖最为严重。由于太湖的渔业 养殖主要在东太湖地区，围网覆盖湖面，难以清理水生类植被； （4）由于东太湖地处太浦河入河口处，所以该湖湾成为洪水期太湖重要的泄 洪通道，大量来自太湖流域西部及西南部山区的洪水径流，通过东太湖东流 入海，洪水携带的泥沙在经过水比较浅的东太湖时，泥沙沉积在湖底，根据 调查，东太湖松软淤积层平均厚度接近1m ，淤积物中泥沙占98.46%，有机 质只占1.54%，说明外源性泥沙确是东太湖淤浅的主要原因。 4、解决建议 解决建议 调整产业结构，优化城 乡布局 制定严格的标准与制度 完善监测和执法体系 强化工业污染治理，统 筹城乡污