基于SAR数据的冲积扇多期次扇面时空分布特征提取方法研究

干旱地区的冲积扇包含丰富的地质和气候信息，能够揭示其周边地区环境的时空演变规律。冲积扇多期次扇面时空分布是冲积扇研究中的关键, 传统方法难以满足大面积、定量化的提取需求。遥感技术，尤其是合成孔径雷达（SAR），具有记录多波段、任意极化状态下地物散射特征的能力，以及高分辨率、宽幅获取能力，是提取冲积扇多期扇面时空分布特征的重要传感器。项目基于SAR模型和理论，以西北部疏勒河冲积扇为实验区，开展1）冲积扇地貌相关SAR图像特征参数（随机粗糙度、散射机制、纹理）的提取方法研究；2）探讨这些特征参数与冲积扇多期次扇面时空分布的相关性，明确强相关的特征参数组合；3）分析多期次扇面时空分布规律的SAR特征参数描述，利用多元统计分析方法开展冲积扇多期次扇面时空分布特征提取方法研究，并验证该方法的准确性。研究成果对提高SAR地物信息获取能力，对利用空间观测技术研究第四纪古地理环境演化具有重要科学意义。

干旱-半干旱地区冲积扇的演化受到地质、气候等因素的影响，包含大量的其所经历环境的诸多信息。冲积扇多期次扇面时空分布是冲积扇研究中的关键, 传统方法难以满足大面积、定量化的提取需求。遥感技术，尤其是合成孔径雷达（SAR），以其对地物的几何形态特征极为敏感的特点，提供了获取大面积冲积扇地貌特征的定量化研究手段，是提取冲积扇多期扇面时空分布特征的重要传感器。本课题基于SAR模型和理论，以中国西北疏勒河冲积扇为实验区，极化开展1）冲积扇地貌相关SAR图像特征参数的提取方法研究；2）探讨这些特征参数与冲积扇多期次扇面时空分布的相关性，明确强相关的特征参数组合；3）分析多期次扇面时空分布规律的SAR特征参数描述，开展冲积扇多期次扇面时空分布特征提取方法研究。. 经过三年的研究，本课题完成了预期研究内容，并增加了与研究区古环境演变相关的一些研究，主要研究成果如下：1）发展了干旱冲积扇地表粗糙度反演方法；2）建立了地表砾石尺度参数经验反演模型；3）提出与多期次冲积单元时空分布高相关的参数集；4）发展了基于最大似然分类器的多期次冲积单元空间划分方法，并结合定年数据生成疏勒河冲积扇多期次冲积单元时空分布图；5）提出基于光学图像的冲积扇地表钾元素分布反演方法；6）开展古环境敏感因子冲积扇沉积物粒度研究；7）开展分析冲积扇古环境演化初步分析。此外，通过两次野外试验，获得了实验区丰富的信息，包括地貌特征，地表化学元素、矿物成分，以年代信息，并获取研究区遥感数据集，包括LANDSAT光学数据，RADARSAT-2和ALOS-PALSAR SAR数据。. 课题共发表论文10篇，其中SCI论文3篇，EI论文3篇,中文核心期刊（CSCD）4篇。研究成果对提高SAR地物信息获取能力，拓展SAR应用领域，以及对利用空间观测技术研究第四纪地质和古地理环境演化具有重要科学意义。