基于3S技術(shù)的九段沙濕地DEM構(gòu)建及動(dòng)態(tài)變化研究

1、基于3S技術(shù)的九段沙濕地DEM構(gòu)建及動(dòng)態(tài)變化研究【摘要】：九段沙濕地位于長江口北槽與南槽之間，是國家級濕地自然 保護(hù)區(qū)，也是上海市重要的后備土地資源之一。然而，由于長江三峽工程等的影響，長江的輸沙率和含沙量將下降到長江口前沿潮灘的沖淤 轉(zhuǎn)換臨界值之下，加之海平面的加速上升，今后幾十年長江口前沿潮灘 將遭受侵蝕。因此，九段沙濕地的動(dòng)態(tài)變化問題倍受人們關(guān)注。本文 通過3S技術(shù),即遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）和地理信息系統(tǒng)（GIS） 技術(shù)，對九段沙濕地在近20a來的沖淤動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了研究，其主要內(nèi) 容和成果如下：1、對利用RTK-GPS在九段沙濕地的實(shí)測散點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn) 行投影坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、基于理論最

2、低潮位基準(zhǔn)的高程換算和數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測 等預(yù)處理，為構(gòu)建數(shù)字高程模型 （DEM）提供可靠的數(shù)據(jù)。2、針對 RTK-GPS實(shí)測數(shù)據(jù)分布極其不規(guī)則的特點(diǎn)，分別采用普通Kriging插 值法構(gòu)建柵格DEM、采用帶邊界約束條件的Delaunay三角剖分方法 構(gòu)建TIN,精度分析結(jié)果表明：兩者的精度相近，但從DEM的表面光滑 性來看，普通Kriging方法要優(yōu)于約束TIN方法。3、通過研究提取遙 感水邊線的最佳波段與九段沙漲落潮情的關(guān)系，總結(jié)出在漲潮中期提取水邊線的最佳波段是短波紅外波段，而在其他潮情條件下提取水邊 線的最佳波段是紅色波段。4、針對九段沙潮間帶遙感水邊線空間跨 度大而且明顯起伏的特點(diǎn)，提出了

3、通過遙感水邊點(diǎn)宋獲取潮間帶高程 的方法，與把水邊線當(dāng)作等高線宋處理的方法相比，更具合理性。5、針 對數(shù)據(jù)源包括等高線、水邊點(diǎn)（接近于等高線分布）及散點(diǎn)數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)分布又非常不均勻的特點(diǎn)，采用帶多種約束條件的狄洛尼TIN來逼近九段沙濕地的實(shí)際地形，獲得了較可靠的多時(shí)相 DEM數(shù)據(jù)。6、依 據(jù)多吋相DEM數(shù)據(jù)，分別從面積變化、水平方向的空間沖淤變化以及 垂直方向的沉積速率等方面，討論了九段沙濕地在近20a來的沖淤動(dòng) 態(tài)變化特征。7、為了客觀評價(jià)濕地的穩(wěn)定性問題，提出了年均沖淤活 躍度的概念，即年均沖淤活躍度=100%< (淤積面積+沖刷面積”起始面 積”相隔年數(shù)?！娟P(guān)鍵詞】：九段沙濕地3S

4、技術(shù)水邊點(diǎn)DEM動(dòng)態(tài)變化【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)【學(xué)位級別】：博士【學(xué)位授予年份】：2008【分類號】：P237;P208;P228.4【目錄】:摘要6-7Abstract7-12第一章緒論12-181.1研究背景及意義12- 131.1.1研究背景121.1.2研究意義12-131.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13- 161.2.13S技術(shù)概述13-141.2.2國外研究現(xiàn)狀14-151.2.3國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-161.3存在的問題161.4論文的研究目的與主要工作 16-171.5 論文的整體框架 17-18第二章研究區(qū)域 18-242.1地理位置及組成 18-192.2主要工程建設(shè)19-202

5、.3地貌與沉積物特征20-212.4水動(dòng)力環(huán) 境與氣候特征 21-222.5植被分布與動(dòng)物活動(dòng)22-24第三章基于RTK-GPS和GIS的九段沙濕地 DEM構(gòu)建24-493.1RTK-GPS實(shí)地觀測數(shù)據(jù)24-273.1.1RTK-GPS觀測原理 24-253.1.2采樣點(diǎn)布設(shè)方法 25-263.1.3RTK-GPS 野外觀 測結(jié)果 26-273.2RTK-GPS 數(shù) 據(jù)處理 27-353.2.1統(tǒng)一空間坐標(biāo)系統(tǒng)27-303.2.2基于理論最低潮面的高程換 算30-333.2.3數(shù)據(jù)質(zhì)量檢驗(yàn)33-353.3DEM構(gòu)建35-493.3.1數(shù)字高程模 型(DEM)的概念35-363.3.2DEM的類

6、型36-373.3.3DEM數(shù)據(jù)來源 37-383.3.4DEM構(gòu)建方法38-453.3.4.1正方形格網(wǎng) DEM(Grid)構(gòu)建方 法38-413.3.4.2不規(guī)則三角網(wǎng)DEM(TIN)構(gòu)建方法41-443.3.4.3Grid與 TIN比較44-453.3.5DEM結(jié)果45-49335.1Grid-DEM45-47335.2TIN-DEM47-48335.3DEM比 較48-49第四章基于RS和GIS的九段沙濕地DEM構(gòu)建49-824.1深水 帶高程數(shù)據(jù)獲取49-514.1.1深水帶高程數(shù)據(jù)來源494.1.2深水帶高程 數(shù)字化表達(dá)49-514.2潮間帶高程遙感獲取51-754.2.1多時(shí)相遙感數(shù)據(jù) 選擇51-534.2.2遙感水邊線提取53-704.2.2.1水體的波譜特征 53-544.2.2.2提取水邊線的最佳波段54-634.2.2.3水邊線提取結(jié)果63-704.2.3遙感水邊點(diǎn)高程計(jì)算70-744.2.4高程精度分析 74-754.3DEM 構(gòu)建 75-824.3.1DEM 構(gòu)建方法與結(jié)果 75-794.3.2DEM 精 度分析79-82第五章九段沙濕地動(dòng)態(tài)變化分析 82-915.1面積變化分析 82-845.2水平?jīng)_淤分析84-885.2.1潮間帶水平?jīng)_淤分析 84-855.2.2深 水帶水平?jīng)_淤分析85-875.2.3年均沖淤活躍度分析87-885.3沉積速