SAR圖像輸電走廊區(qū)域冰雪信息提取方法研究.pdf

1、冰雪信息是地表氣候與水文研究中的一個重要內(nèi)容，而局部積雪變化影響著當?shù)睾蛥^(qū)域的氣候系統(tǒng)和氣象。伴隨著全球變暖引起的氣候環(huán)境問題，冰雪災害對我國也產(chǎn)生了嚴重影響，尤其是2008年發(fā)生在我國南方的特大雪災，突發(fā)性強、破壞性大，導致大量高壓電塔倒塌，輸電線路癱瘓，對災區(qū)經(jīng)濟造成了巨大的損失。合成孔徑雷達（SAR）在各種氣候和天氣條件下都具有較好的分辨能力，在冰雪災害等大范圍自然災害條件下有著特殊的優(yōu)勢，可以有效彌補光學衛(wèi)星的不足。本文的主要研

2、究內(nèi)容為SAR圖像的輸電走廊區(qū)域冰雪信息提取，并對提取結果進行驗證分析。
　　由于能對輸電走廊造成大規(guī)模破壞的冰雪災害通常發(fā)生在南方，降雪發(fā)生后容易融化、凍結，時空變化較快，為了增強冰雪提取的時效性，本文研究了一種基于多極化單時相ASAR數(shù)據(jù)提取冰雪面積的方法。本文利用14景ASAR圖像進行分析，采用散射特性與極化特性相結合的方法提取濕雪面積，然后利用DEM信息等對干雪進行提取，最后實現(xiàn)了對山區(qū)冰雪面積的提取。為了與MODIS光學

3、數(shù)據(jù)進行匹配驗證，本文將 ASAR結果數(shù)據(jù)進行了尺度轉換。經(jīng)過驗證，最終提取的冰雪面積總體精度達到了82.04％。
　　為了實現(xiàn)對輸電走廊覆冰災害嚴重區(qū)域的重點監(jiān)測，論文最后一章采用Terrasar-X的凝視聚束模式進行相干性冰雪信息提取，其方位向分辨率可達0.25m。本文利用相同時間間隔的多組干涉對分析了輸電走廊月譜二線邛海地區(qū)不同地物的相干性，發(fā)現(xiàn)在較短時間間隔的情況下，除了積雪、湖水、灌木叢等區(qū)域外，其他地物如電塔、村鎮(zhèn)和裸

4、土都保持了較高的相干性。根據(jù)積雪與其它地物的相干性差異，采取相干性閾值分類的方法，對輸電走廊月譜二線邛海地區(qū)進行了冰雪信息提取。本文還利用水體后向散射系數(shù)比積雪區(qū)域低的特點，通過閾值法將湖水區(qū)域排除，得到最終的積雪分類圖。最后本文將SAR圖像積雪提取結果與同時期的谷歌earth光學圖像進行了對比，結果表明，利用相干性可以比較準確的提取冰雪信息，但是由于灌木叢等樹林區(qū)域其后向散射系數(shù)和相干性均與積雪區(qū)域類似，在此方法中并沒有將灌木叢和積雪