基于永久散射体技术的滨海湿地水位变化监测研究

湿地覆盖了地球陆地表面上4%以上的面积，对生态环境和和气候变化理解的具有重要意义。监测湿地水位变化，对于湿地保护和开发具有重要意义，本课题将开展永久散射体技术监测滨海湿地水位变化规律的研究，通过分析不同湿地类型在散射特性和相干特性上的区别，建立永久散射体提取准则；通过分析植被冠层覆盖下湿地水面的雷达回波信号的相位中心，建立差分干涉测量提取湿地水位变化的理论模型；结合湿地水位变化的规律，构建适合湿地水位变化研究的永久散射体函数模型，借用GPS测量中的整周模糊度估计方法（LAMBDA和OMT方法），建立带权的整数最小二乘方法，进行湿地水位变化信息的提取，并结合实验区地表河流径流、海水潮位和大气降水的相关资料，分析这些相关因素对湿地水位的影响。开展该项研究，一方面将提高雷达定量遥感研究水平和解决实际应用问题的能力；另一方面，遥感方法研究湿地水位变化规律可为湿地保护和开发提供科学依据。

湿地覆盖了地球陆地表面上4%以上的面积，是全球生态环境和和气候变化的重要指示因子之一。而湿地水环境是湿地生态环境最为重要的影响因素，利用遥感手段监测湿地水位变化，对于湿地保护和开发具有重要意义。本项目利用永久散射体技术开展滨海湿地水位变化规律的研究，利用多时相SAR数据，同时结合理论模型模拟分析芦苇湿地后向散射系数随水位高度和植被盖度变化的规律，分析植被冠层覆盖下湿地水面的雷达回波信号的相位中心，建立了差分干涉测量提取湿地水位变化的理论模型；通过全极化的SAR数据开展极化特性分析，确认不同湿地类型的主导散射机制，分析不同湿地类型在散射特性和相干特性上的区别，建立了永久散射体提取准则；对多时相SAR图像的幅度统计检验建立分布式匀质目标提取算法，通过空间自适应滤波，提高分布式目标的相位解缠的质量；结合湿地水位变化的规律，构建了适合湿地水位变化研究的永久散射体函数模型，利用获取的17景ALOS/PALSAR数据，提取了2007年6月28日至2010年11月12日的黄河三角洲芦苇湿地重点保护区的相对水位变化序列信息，利用地面实测水位信息对干涉测量进行了验证和标定，并结合实验区大气降水和海水潮位的相关资料，分析这些相关因素对湿地水位的影响。开展该项研究，一方面将提高雷达定量遥感研究水平和解决实际应用问题的能力；另一方面，遥感方法研究湿地水位变化规律可为湿地保护和开发提供科学依据。