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随着经济社会的发展,温室气体的排放量逐年增加,大气的温室效应也随之增强,已引起全球气候变暖等一系列严重问题。我国政府为了适应国际新形势,不惜投入巨资用于环境保护事业,对碳容量及碳交易的动态监测也就势在必行。广西地处岩溶地区,岩溶发育,地表出露岩石主要是以灰岩为主,其组成成分主要是碳酸钙,而碳酸钙是固化二氧化碳的重要载体,因此,估算桂江流域地区的碳汇量是环境容量需要的重要参数之一,而碳汇量的估算又需要区域内的水系分布及汇水盆地的相关属性。因此,通过遥感提取桂江流域内的水系网、水域面积和汇水盆地等水文信息,可以进行岩溶碳汇研究,从而为我国的经济社会发展和环境保护事业服务。而精确提取桂江流域的水系网、水域面积和汇水盆地等水文信息就显得尤为重要。
本文综合运用了3S技术,利用GPS采集了桂江流域的控制点信息,用于ETM+遥感影像的几何校正。以地理信息系统(GIS)为依托的.ArcGIS9.2水文分析模块进行水文学分析,确定出了桂江流域的精确范围,并通过设定汇流累积量阈值准确提取出了桂江流域水系网和相应的汇水盆地,且用ETM+743波段彩色合成影像作为底图对提取的水系网中的错误进行了编辑修改以及按照汇流的等级对汇水盆地进行了合并分级;然后对水系网中不同级别的汇流和汇水盆地数据进行了统计和分析。同时,利用了遥感(RS)手段对试验区ETM+影像中的水体信息用不同的方法(单波段阈值法、多波段增强图阈值法和监督与非监督分类法)进行提取;通过对提取结果的比较分析后发现,选择用非监督分类的方法来提取桂江流域的水体信息,能达到理想的效果;最后,对提取的结果计算面积,得出了桂江流域的各级汇水盆地准确的面积属性信息。
本研究用ArcGIS9.2水文分析模块确定了桂江流域面积为18714 km2;用非监督分类的方法提取出的桂江流域水域面积为270.65km2,对非监督分类提取的结果进行精度检验得出其总体精度是91.1977%,Kappa系数是0.8815,水体的制图精度为97.44%,用户精度为94.54%,达到了较好的效果,并且通过了验收,得到了项目支持单位的一致好评。
在整个信息提取过程之中,总结出了一套用于其他水系流域水文属性提取的流程方案,并就其中涉及的各种参数进行了必要的优化与总结。但是,由于遥感影像的DEM高程空间分辨率为30米,对于洼地平原区域的高程差异难以突现出来,因此对洼地平原区的水系精确提取还有待于进一步的深入研究。