导　　师： 匡定波;尹球

学科专业： H0904

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 中国科学院上海技术物理研究所

摘　　要： 城市化和工业化的迅速发展，环境问题日益突出，人们对生态环境监测与保护越来越重视。城市地区人为活动频繁，城市生态环境基础状况(水系、绿化、道路广场、建筑等)变化剧烈。遥感具有宏观、快速、省时、省力的特点，利用遥感技术监测生态环境具有独特的优势。随着遥感监测技术的进步，遥感图像的空间分辨率逐步提高，中高空间分辨率的遥感图像使得我们可以有效的监测城市生态环境基础状况的变化。本文围绕中高分辨率遥感图像的环境应用技术开展研究工作，对中高分辨率遥感图像的预处理、信息提取进行了探讨，并对中高分辨率遥感图像在上海城市生态环境基础质量评价中的应用进行了研究。
　　 论文主要有以下三个方面的内容：
　　 (1)对中高分辨率遥感图像的预处理进行了研究。目前，中高空间分辨率的在运行卫星的数据(如ETM+、SPOT、QUICKBIRD等)，其预处理算法与预处理系统已经相当成熟，本文针对我国即将发射的环境与减灾小卫星(HJ-1A/1B)的CCD相机数据为例进行了卫星数据预处理研究。研究了HJ-1N/1B CCD相机数据的辐射校正算法与几何校正算法，给出了数据预处理的流程结构，在LINUX平台下用C++语言开发预处理算法的函数库，为我国环境卫星CCD图像的应用提供了技术基础。目前中高分辨率的卫星图像大多以线阵CCD推帚成像，HJ-1A/1B CCD相机的数据预处理研究可供此类星载仪器参考。
　　 (2)对中高分辨率遥感图像的城市下垫面信息提取方法进行了探讨。城市地区下垫面类型复杂，变化速度快，使用中高分辨率遥感图像可以有效的监测城市下垫面的变化。遥感图像空间分辨率的提高，进一步挑战传统的计算机分类方法，本文分析了传统的计算机分类方法存在的部分问题。中高分辨率遥感图像提供了更加丰富的空间信息，光谱特征与空间特征的综合运用将有助于提高信息提取精度。本文结合光谱与形状信息对道路提取进行了研究，并对这种基于对象的处理技术作进一步的探讨，尝试在多尺度分割的基础上提取城市地物信息，取得了一定的效果。城市地区高层建筑物比较多，高分辨率遥感图像的出现为建筑物高度的精确反演提供了重要的数据源，本文中提出了一种新的阴影法计算建筑物高度，该方法解决了卫星观测角对阴影长度观测的影响，便于用户操作实现。
　　 (3)中高分辨率遥感图像在上海城市生态环境基础质量评价中的应用。中高分辨率遥感图像在城市生态环境基础状况的监测中具有重要的价值，本文以中高分辨率遥感图像为数据源，解译建立城市生态环境基础质量的评价因子数据库，运用GIS技术，采用专家权重模型与最邻近指数模型，建立生态环境评价地理信息系统。最后应用该系统定量分析上海市外环线以内区域1988-2006年生态环境基础质量的时序变化与空间分布。

关 键 词： 环境遥感 中高空间分辨率 信息提取 生态环境基础 遥感监测 遥感图像预处理 生态环境

分 类 号： [TP751]

领　　域： [自动化与计算机技术] [自动化与计算机技术]