【作者】 刘觅巍
【关键词】 归一化差分植被指数 归一化差分水体指数 鄱阳湖 早春短命植物 MODIS遥感影像
【导师姓名】刘艳芳
【学位名称】硕士
【学位年度】2009
【授予单位】武汉大学
【分类号】 TP75
【录入时间】2017-05-14
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【摘要】鄱阳湖是中国最大的淡水湖，同时也是世界著名的生态湿地，为各种越冬鸟类提供了理想的栖息地。鄱阳湖受到五条内陆河——信江、赣江、饶河、修河和抚河的供水和长江倒灌效应的影响，形成了一个复杂的水陆交替出现的湿地生态系统。湖泊水位在夏季洪水季节和冬季枯水季节间的落差非常大。鄱阳湖中央湖区水位退落后出露的短命植物通常在冬季水位极低的时候大片生长。本研究的主要目标是通过对中分辨率成像光谱仪（MODIS）遥感图像进行时间序列分析，监测鄱阳湖中的早春短命植被的面积（AEV）变化，并将此变化与鄱阳湖水文情况联系在一起。通过对MODIS的Terra卫星图像产品 MOD09Q1和MOD09A1进行掩膜和设定阈值，分别计算出鄱阳湖湖区面积，早春短命植被面积以及中央湖区面积（CLWA）。通过多种阈值划定结果和目视解译结果，识别植被的NDVI阈值被设定为0.25，识别水体的NDWI阈值被设定为0.001。被提取的像元数目与像元大小（遥感图像空间分辨率）相乘可以计算出面积。本研究基于229景MODIS的MOD09A1遥感图像来监测了鄱阳湖9年（2000－2008）的面积变化。而中央湖区的水体面积和早春短命植物的面积分别用165景MODIS的MOD09A1和MOD09Q1图像来监测。低水（面积在1000km2以下）和较长枯水期出现在2003至2004，2006至2007和2007至2008的冬季。在这些时间段内，中央湖区的水体面积降低，早春短命植物的面积增大。在2006年和2007年的冬季，鄱阳湖水面面积大幅减少，早春短命植物大量生长。基于101个样本数据，在鄱阳湖湖面面积和都昌实地测量的鄱阳湖水位之间建立的线性关系的相关系数R平方值为0.85,说明可以通过用光学遥感图像估算湖面面积的途径来推算湖水水位。在十一月，三月和四月，中央湖区的早春短命植物的面积和水面面积间的指数/对数关系的相关系数分别为0.91, 0.89和0.86，说明这种植物面积增长的主要诱因是冬季水位的降低。由于MODIS遥感图像空间分辨率较低，图像上混合像元数量多，且光学遥感成像受限于大气状况，因此时间序列不连续，这些因素影响了动态监测和面积估算的精度和效率。在未来的同类研究里，可以利用雷达图像，图像融合技术所得的高时空分辨率的图像时间序列和更详细的水文资料来得到更好的研究结果。...
【全文】鄱阳湖是中国最大的淡水湖，同时也是世界著名的生态湿地，为各种越冬鸟类提供了理想的栖息地。鄱阳湖受到五条内陆河——信江、赣江、饶河、修河和抚河的供水和长江倒灌效应的影响，形成了一个复杂的水陆交替出现的湿地生态系统。湖泊水位在夏季洪水季节和冬季枯水季节间的落差非常大。鄱阳湖中央湖区水位退落后出露的短命植物通常在冬季水位极低的时候大片生长。本研究的主要目标是通过对中分辨率成像光谱仪（MODIS）遥感图像进行时间序列分析，监测鄱阳湖中的早春短命植被的面积（AEV）变化，并将此变化与鄱阳湖水文情况联系在一起。通过对MODIS的Terra卫星图像产品 MOD09Q1和MOD09A1进行掩膜和设定阈值，分别计算出鄱阳湖湖区面积，早春短命植被面积以及中央湖区面积（CLWA）。通过多种阈值划定结果和目视解译结果，识别植被的NDVI阈值被设定为0.25，识别水体的NDWI阈值被设定为0.001。被提取的像元数目与像元大小（遥感图像空间分辨率）相乘可以计算出面积。本研究基于229景MODIS的MOD09A1遥感图像来监测了鄱阳湖9年（2000－2008）的面积变化。而中央湖区的水体面积和早春短命植物的面积分别用165景MODIS的MOD09A1和MOD09Q1图像来监测。低水（面积在1000km2以下）和较长枯水期出现在2003至2004，2006至2007和2007至2008的冬季。在这些时间段内，中央湖区的水体面积降低，早春短命植物的面积增大。在2006年和2007年的冬季，鄱阳湖水面面积大幅减少，早春短命植物大量生长。基于101个样本数据，在鄱阳湖湖面面积和都昌实地测量的鄱阳湖水位之间建立的线性关系的相关系数R平方值为0.85,说明可以通过用光学遥感图像估算湖面面积的途径来推算湖水水位。在十一月，三月和四月，中央湖区的早春短命植物的面积和水面面积间的指数/对数关系的相关系数分别为0.91, 0.89和0.86，说明这种植物面积增长的主要诱因是冬季水位的降低。由于MODIS遥感图像空间分辨率较低，图像上混合像元数量多，且光学遥感成像受限于大气状况，因此时间序列不连续，这些因素影响了动态监测和面积估算的精度和效率。在未来的同类研究里，可以利用雷达图像，图像融合技术所得的高时空分辨率的图像时间序列和更详细的水文资料来得到更好的研究结果。