基于归一化指数法的遥感影像信息提取方法研究开题报告

1. 研究目的与意义

1.1研究背景随着新型城镇化战略的实施，当前利用遥感测绘技术实现卫星对地观测并对地面建筑信息、水体信息以及植被信息进行有效、精确提取已成为研究热点问题。卫星遥感对地观测技术已较成功地应用到土地利用监测方面，可以快速获得大范围农业用地信息、建筑用地信息以及水体信息，引起了国内外专家学者的广泛关注。 城市建筑用地面积是城市地表环境重要的参数信息。随着遥感的发展，基于遥感影像提取该参数信息成为可能。目前，我国正处于工业化和城市化进程加快时期，国家正在推动城镇化的进程。随着城镇化的推进，城市建设用地需求也将会不断增加，这必然使得人多地少的矛盾不断加剧。如何快速、有效和客观的提取城市建筑用地信息已成为一项城市发展规划和城市人居环境研究的重要基础工作。另一方面，准确的城市建筑用地变化信息可使政府及时了解城市空间扩展信息，这对城市的健康可持续发展具有重要的现实意义。 近年来， 利用归一化建筑指数(NDBI)提取城市建筑用地信息逐渐成为研究的热点。地球表面74%的水体无论作为一种资源，还是作为一个环境因子，或是洪涝灾害的源头，都受到了人们格外的重视，成为遥感研究的重要分支之一。针对不同的地貌特点及水文条件，人们提出了各种各样的方法对水体进行提取。在遥感应用领域，植被指数已广泛用来定性和定量评价植被覆盖及其生长活力。由于植被光谱表现为植被、土壤亮度、环境影响、阴影、土壤颜色和湿度复杂混合反应，而且受大气空间时相变化的影响，因此植被指数没有一个普遍的值，其研究经常表明不同的结果。1.2研究目的及意义各归一化指数法的原理就是在多光谱波段内，寻找出所要研究地类的最强反射波段和最弱反射波段，将强者置于分子，弱者置于分母。通过比值运算，进一步扩大二者之间的差距，使感兴趣的地物在所生成的指数影响上得到最大的亮度增强，而其他背景地物则收到普遍的抑制。NDBI、NDVI、NDWI三种归一化指数法客观、操作性强，不会因研究人员不同形成不同的结果，精度比较高。

随着世界经济的发展，全球城市化进程正在以前所未有的速度进行。就局部区域范围而言，城市建筑用地的扩展占用了大量的土地资源，尤其是宝贵的优质农田；从全球范围来看，城市化进程所引发的土地利用变化和生态环境退化已导致了全球气候变化。因此，利用归一化建筑指数NDBI研究城市空间扩展、及时准确地了解城市建设用地变化信息，对土地资源的保护和可持续发展利用，对全球土地利用变化及其与生态环境互动关系的研究有着十分重要的意义。广义上的植被指数NDVI是指利用卫星不同波段探测数据组合而成的，能反映植物生长状况的指数。NDVI对植被盖度的检测幅度较宽，有较好的时相和空间适应性，因此应用较广。卫星遥感对地观测系统以其宏观、准确和实时等诸多优点已在资源调查、环境监测、防灾减灾等众多的领域中发挥着越来越重要的作用。水体的研究离不开对水体范围、界线的准确提取，因此，归一化水体指数法NDWI对海岸线变化监测、洪涝灾害监测以及灾后评估尤为重要。

2. 研究内容和预期目标

2.1主要研究内容1）阅读和研究与本课题有关的专业文献资料。

掌握本课题的主要研究背景和意义，以及当前研究进展。

掌握归一化植被指数ndvi，归一化水体指数ndwi，归一化建筑用地指数ndbi和监督分类方法的概念和作用。

3. 研究的方法与步骤

1）资料收集与分析：收集分析相关资料，以辅助于各方法信息提取的处理和对比分析。

2）数据预处理：利用erdas imagine 9.2软件分别对tm影像进行几何纠正，图像增强，图像裁剪等处理技术，重点研究归一化指数法的原理和数学模型，以植被、水体和建筑用地等为对象进行信息提取。

3）计算机自动分类：利用计算机对遥感图像上的信息进行属性的识别、判读，从而在行政范围内进行分类，主要利用监督分类或非监督分类的方法。

4. 参考文献

[1] 孟君陶，程杨，徐晓红，桑雪堵，姚保民。

基于tm遥感影像的淮安市土地利用变化分析。

测绘与空间地理信息，2014，37（8）：43～46[2] 樊风雷，刘润萍，张佃国。

5. 计划与进度安排

1)1.5 学生选题，导师参加选题指导，并与指导教师见面。

2)3.16-3.25 指导教师下达毕业论文任务书，学生能够熟悉课题研究内容和思路，以及遥感处理软件。

并根据期间参考资料情况，完成开题报告。