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本文利用MODlS获取的影像数据,结合ASTER影像数据,在青藏高原进行亚像元级的雪盖面积分类和变化分析研究。主要研究内容是研究亚像元雪盖面积分类算法,包括利用归一化积雪指数进行统计回归方法和混合像元分解方法。在进行混合像元分解中,采用线性混合模型,并提出利用归一化积雪指数和归一化植被指数进行雪端元和非雪端元的自动提取;在亚像元雪盖面积分类算法的基础上,进行青藏高原雪盖面积变化分析,通过建立决策树的方法,进行云和雪的检测和去云处理,并利用时间序列影像,进行合成和镶嵌,构成青藏高原的亚像元雪盖面积分类数据库,对青藏高原雪盖面积的空间分布和变化特征进行分析和描述。具体内容包括:
1.亚像元雪盖面积分类算法。
(1)利用统计回归方法得到像元内雪盖面积百分比。统计回归是遥感中常用的一种研究方法,在雪盖面积分析中,可以通过计算的归一化积雪指数进行统计回归,直接得到像元内的雪盖面积百分比。
(2)利用线性混合模型,研究雪端元和非雪端元的自动提取算法,获得像元内雪所占比例,并利用高分辨率的ASTER数据作为真实数据进行检验,得出自动端元选取方法及进行的线性混合像元分解比统计分析方法获得的雪盖面积分类结果在精度和可靠性方面都有良好的表现。
2.进行多年的青藏高原雪盖面积变化分析研究。
通过建立决策树进行云像元的替代和去除,再利用线性混合分解进行亚像元雪盖分类,最后进行影像镶嵌,形成青藏高原雪盖面积分类数据库,并对雪盖的空间时间分布特征进行变化分析研究。
(1)利用归一化云指数进行云雪的识别和检测,并利用多日影像合成的方法进行云去除和云替代,去除云对雪分类结果的影响,尽可能地还原出地表真实的状况。
(2)利用线性混合分解方法进行青藏高原亚像元雪盖面积分类。
(3)影像的镶嵌,形成多年青藏高原雪盖面积分类数据库,并结合青藏高原矢量边界图,分析多年青藏高原雪盖面积的空间分布和变化特征;分别对组成青藏高原主体的青海省和西藏自治区的雪盖分布和变化进行研究;分析雪盖分布与地形的关系,利用SRTM90米分辨率的DEM数据按不同海拔高度分为六个等级,对雪盖分布情况进行研究;并研究了雪盖变化与气候的关系。
(4)利用多种研究资料,对变化分析的结果进行验证和分析。