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摘 要

城市植被具有净化空气, 调节空气的碳氧平衡, 吸收有毒气体, 消除城市噪音, 降低城市热岛效应等作用, 在主观上还能给人以自由和舒畅的感觉。随着城市的发展，土地利用方式发生改变，城市植被也相应地受到了影响。植被变化反映了地表植被覆盖状况，也是监测生态环境的重要指标。利用遥感技术监测植被变化情况是目前研究的热点。

本文利用南京市不同时期TM数据源，基于ENVI软件，进行了植被动态变化研究。在经过波段组合、几何纠正、图像裁剪、图像增强等预处理方法，对图像进行监督分类获取植被信息，通过对不同时期植被的数据作定性定量的分析，获取不同年份植被之间特性差异和面积变化，实现对南京市植被变化的遥感监测。

关键词：遥感影像 图像处理 图像分类 植被变化 动态监测

On the Monitoring of Vegetation Change in Nanjing from different Remote Sensing Data

Abstract

Urban vegetation has some effects, such as cleaning air, adjusting the balance of air and oxygen, absorbing toxic gases, eliminating urban noise, reducing urban heat island, and gives the subjective feeling of freedom and ease. With the development of the city, the land use pattern has changed, and the urban vegetation is also affected correspondingly. Vegetation change reflects the status of vegetation covered, and also is an important indicator of the ecological environment monitoring. Use of remote sensing technology to monitor changes in vegetation cover is a hot research.

Different data sources of Nanjing TM images are used as example in this paper, and it is based on ENVI software. Some dynamic changes of vegetation are studied in this paper. After the band combination, geometric correction, image cropping, image enhancement preprocessing, the image is classified by supervised classification and the vegetation information are acquired. Through qualitative and quantitative analysis on the data of different periods, the vegetation differences and area changes between different periods are obtained, and the remote sensing technology in city’s vegetation changes of Nanjing are realized.

Keywords:Remote sensing image; Image processing; Image classification; Vegetation changes; Dynamic monitoring

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题研究背景 1

1.2 课题研究意义 1

1.3 城市植被变化遥感监测研究现状 2

1.4 本文研究内容 4

第二章 遥感图像预处理 5

2.1 遥感图像的格式 5

2.2 遥感图像的波段组合 6

2.3 遥感图像的几何纠正 7

2.3.1 控制点的选取原则 8

2.3.2 几何纠正 8

2.4 图像裁剪 11

2.4.1 边界矢量化 11

2.4.2 不规则裁剪 11

第三章 图像分类与植被信息提取 13

3.1 图像分类原理 13

3.2 监督分类 13

3.2.1 定义训练样本 13

3.2.2 执行监督分类 15

3.2.3 分类后处理 16

3.3 评价分类结果 17

第四章 植被变化动态监测 19

4.1 遥感动态监测技术 19

4.1.1 定性分析方法 19

4.1.2 定量分析方法 20

4.2 动态监测实验成果 21

4.2.1 定性分析 21

4.2.2 定量分析 22

结语 24

参考文献 25

致谢 27

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

遥感是指非接触、远距离的探测技术。一般指运用传感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测，并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用的科学技术。遥感技术的特点可以归纳为以下3方面。

一是探测范围广、采集数据快。遥感探测能在较短的时间内，从空中乃至宇宙空间进行大范围地区对地观测，并从中获取有价值的遥感数据。这些数据拓展了人们的视觉空间，为宏观地掌握地面事物的现状情况创造了极为有利的条件，同时也为宏观地研究自然现象和规律提供了宝贵的第一手资料。这种先进的技术手段与传统的手工作业相比是不可替代的。

二是能动态反映地面事物的变化。遥感探测能周期性、重复地进行同一地区对地观测，这有助于人们通过所获取的遥感数据，发现并动态地跟踪地球上许多事物的变化。同时，研究自然界的变化规律，尤其是在监视天气状况、自然灾害、环境污染甚至军事目标等方面，遥感的运用就显得格外重要。

三是获取的数据具有综合性。遥感探测所获取的是同一时段、覆盖大范围地区的遥感数据，这些数据综合地展现了地球上许多自然与人文现象，宏观地反映了地球上各种事物的形态与分布，真实地体现了地质、地貌、土壤、植被、水文、人工构筑物等地物的特征，全面地揭示了地理事物之间的关联性，并且这些数据在时间上具有相同的现势性。

遥感技术是在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术，经过几十年的快速发展，目前遥感技术已经广泛地应用于资源环境、水文、气象、地质地理等各项领域，成为一门实用、先进的空间探测技术。

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