中文摘要：

遥感图像能以不同时空尺度提供地表特征信息，通过数据处理和分析，可定性、定量地研究地球表面的地学过程。信息容量是一种基于多维直方图的灰度数字图像质量评价模型,大小与图像有意义的灰度层次相关，而遥感图像灰度层次的大小常与所表示区域的景观空间结构复杂度相对应。本研究拟深入剖析信息容量与遥感图像的耦合关系与科学内涵，构建遥感图像信息容量概念模型；以不同信息源、不同空间尺度、不同区域的遥感图像为实验数据，研究信息容量的建立、特性及不确定性；综合运用定性与定量、比较分析和实验测定相结合的研究方法，通过分析信息容量与遥感图像分维数、植被指数等的相关性，研究信息容量的区域性特征；并以不同区域信息容量空间分异性为切入点，探索信息容量的空间格局，揭示信息容量所蕴涵的地学信息。最终建立能综合反映遥感图像信息容量差异性的理论与方法，并在其应用中取得创新性的研究成果。该研究对遥感信息量化评价和数据应用具有重要意义。

结论摘要：

目前，由遥感图像提取的地表特征参数如植被指标NDVI等都是基于单像元计算的，不能有效表征蕴含着丰富的地表空间结构特征信息的像素邻域间的相关性。信息容量是一种基于多维直方图的灰度图像质量评价指标,计算时考虑了像素点所处的局部邻域上下文信息。信息容量大小与图像有意义的灰度层次相关，而遥感图像灰度层次的多少与所表示区域地表景观空间结构的复杂程度大小相对应。因此本研究首次将信息容量应用于地学领域。首先，本研究构建信息容量的概念模型，指出约束区间的选择和参数的确定，是保证信息容量地学分析与应用的关键性问题。为了使信息容量更适用于表征地表景观结构的复杂度，提出了一种新的约束区间的选择方法。以ETM+和SPOT5为实验数据，选取陕西省不同地貌类型区56个样区，验证了约束区间的参数的确定方法。其次，以OMIS、ALOS、TM、Spot等不同信息源、不同空间尺度、不同波段的遥感图像为实验数据，研究了由遥感数据的不确定性而引起信息容量的差异性，为信息容量区域空间分异性的研究奠定了研究基础。再次，以TM、Spot为实验数据，华北平原、山东丘陵、秦巴山地和陕北黄土地貌区为研究区，研究了信息容量的区域性特征。研究表明，遥感图像信息容量的空间分异性与不同地形/地貌类型区域的地表形态结构复杂程度紧密相关。一般地，山地信息容量最大，丘陵次之，平原最小；在黄土地貌类型区，信息容量从黄土塬到黄土梁、黄土峁呈现逐渐增大的趋势，并随塬、墚、峁地貌形态的复杂度的增加而增大。深入研究了信息容量与分维数的耦合性，在线性回归分析中，确定系数在基本地貌类型样区为0.9262；黄土地貌类型样区为0.9823。研究探索了信息容量与植被盖度、NDVI、RVI等5种植被指数之间相关性，实验结果表明信息容量与植被指数均方差有明显相关性,最大相关系数为0.8642，信息容量能有效地表征地表植被覆盖的变化特征。此外，本研究提出信息容量可作为一种表征景观复杂度和异质性的新的量化指标。选用3期TM 图像为数据源，以斑块数量、斑块密度、多样性指数、景观破碎度和均匀度指数等景观指数为参考因子，研究探索了信息容量评价景观复杂度的可行性，分析了西安市景观格局演变特征。综上所述，信息容量能有效地表征区域地表空间结构的复杂度，也作为定量分析区域景观空间格局的特征指数，对区域景观空间格局的研究有重要意义。