基于HJ-1A CCD1數(shù)據(jù)的臺灣相思樹葉面積指數(shù)反演-論文.pdf

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1、第16卷第4期Vb1.16.NO.42014年7月地球信息科學(xué)一JournalofGeoinformationScience,、Jul一2014基于HJ.1ACCD1數(shù)據(jù)的臺灣相思樹葉面積指數(shù)反演劉玉琴’。,孟慶巖,沙晉明,石鋒,劉苗,王春梅(1.福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,福州350007;2.中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所,北京100101;3.國家航天局航天遙感論證中心,北京100101)摘要:基于HJ一1ACCD1環(huán)境衛(wèi)星數(shù)據(jù),以福建沿海地區(qū)普遍分布的臺灣相思樹為研究對象,利用回歸分析法(NO.VI、OSAVI、EVI、HJVI)和PROSA

2、IL輻射傳輸模型,構(gòu)建臺灣相思樹LAI反演模型。同時,利用同步野外地面實(shí)測數(shù)據(jù),將模型估算LAI值與實(shí)測LAI值進(jìn)行對比。結(jié)果表明:(1)相比歸一化植被指數(shù)NDVI、優(yōu)化土壤調(diào)節(jié)指數(shù)OSAVI和增強(qiáng)型植被指數(shù)EVI3種常用植被指數(shù),引入修正大氣、土壤背景影響的藍(lán)、綠波段的環(huán)境植被指數(shù)HJVI來反演相思樹LAI具有更高的精度(R2=0.7344,RMSE=0.1421);(2)本研究所選4種植被指數(shù)構(gòu)建的最優(yōu)反演模型均為非線性模型,其中,環(huán)境植被指數(shù)HJVI反演LAI最優(yōu)模型為冪函數(shù)模型,表明相思樹LAI與植被指數(shù)之間呈非線性變化;(3)PROSAI

3、L輻射傳輸模型法比回歸分析法反演相思樹LAI的精度有較大提高(=0.7903,RMSE=0.1303),可見PROSAIL模型法構(gòu)建反演模型能更好地反演相思樹LAI。關(guān)鍵詞:臺灣相思樹;回歸分析;PROSAIL模型;反演精度;LAIDoI:10.3724/SP.J.】047.20】4006451引言研究認(rèn)為用改良型土壤調(diào)整植被指數(shù)MSAVI進(jìn)行草地葉面積指數(shù)反演效果最佳。陳鵬飛等研葉面積指數(shù)(LeafAreaIndex)是陸地表面生態(tài)究認(rèn)為,在呼倫貝爾草原增強(qiáng)型植被指數(shù)EVI反系統(tǒng)中的一個重要結(jié)構(gòu)參數(shù),它控制著植被的許多演草地葉面積指數(shù)的效果最好。

4、(2)光學(xué)模型方法生物物理過程,如光合、呼吸、蒸騰、循環(huán)和降水截反演LAI,包括幾何光學(xué)模型、輻射傳輸模型和混獲等u,LAI在碳循環(huán)能量守恒、生態(tài)演變過程及合模型。輻射傳輸模型方法通過模擬土壤一葉片一環(huán)境影響評價研究中有其重要地位】。傳統(tǒng)的LAI冠層之間的輻射傳輸過程,結(jié)合土壤背景反射率地面測量獲得信息有限,效率低、成本高,衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、觀測幾何條件參數(shù)和葉片的生化組分等參的快速發(fā)展為實(shí)現(xiàn)大區(qū)域LAI的高效、快速監(jiān)測提數(shù)反向運(yùn)行模型,用于葉面積指數(shù)反演,但方法的供了有效途徑。缺陷是反演具有不確定性瞪。如李淑敏等探討目前,應(yīng)用定量遙感估算葉面積指數(shù)有

5、2類PROSAIL輻射傳輸模型反演冬小麥葉面積指數(shù)的方法:(1)植被指數(shù)的回歸分析法。該類方法簡單,可行性,并與植被指數(shù)法反演結(jié)果進(jìn)行對比分析,但擬合方程的回歸系數(shù)依賴于特定的實(shí)驗(yàn)區(qū)影像表明PROSAIL模型反演LAI更具真實(shí)性。Dar.和植被類型,且其對大氣條件、植被類型、土壤背vishzadeh訓(xùn)等分析和評價PROSAIL輻射傳輸模型景、觀測幾何等的敏感性不同。如陳雪洋等研究法與植被指數(shù)法在反演Mediterranean草原葉面積認(rèn)為,在山東禹城地區(qū)比值植被指數(shù)RVI最適合指數(shù)的精度,結(jié)果表明,PROSAIL模型反演精度于冬小麥LAI建立對數(shù)模

6、型進(jìn)行反演。尹芳等較高。收稿日期:2013—07—25;修回日期:2013—09—14.基金項(xiàng)目:國家國際科技合作專項(xiàng)資助(2010DFA21880);廣東省省院產(chǎn)學(xué)研合作資金資助(2012B091100219);歐盟第七框架項(xiàng)H(FP7一PEOPLE.2009.IRSES.IGIT);高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項(xiàng)(09-Y030B03—9001—13/15)。作者簡介:劉玉琴(1989一),女,福建泉州人,碩士生,主要從事遙感與地理信息建模研究。E—mail:liuyq0202@sina.cn+通訊作者:孟慶巖(1971—1,男,博士,研究員,主

7、要從事生態(tài)環(huán)境遙感研究。E—mail:mqy@irsa.a(chǎn)c.cn地球信息科學(xué)學(xué)報臺灣相思樹是荒山造林的先鋒樹種,也是防護(hù)區(qū)測試3個數(shù)據(jù),取其平均值作為一個樣本的結(jié)林、水土保持林的主要樹種,但利用遙感數(shù)據(jù)反演果。采用便攜式GPS對每個樣區(qū)的中心位置進(jìn)行臺灣相思樹LAI的研究相對較少”“。因此,本文定位,便于實(shí)測點(diǎn)與遙感影像精確匹配。以環(huán)境衛(wèi)星數(shù)據(jù)對臺灣相思樹進(jìn)行LAI反演,構(gòu)建臺灣相思樹LAI最優(yōu)反演模型,并將反演結(jié)果與前3相思樹的LAI反演人研究成果進(jìn)行對比,以便為葉面積指數(shù)反演的深入研究提供參考。相思樹LAI反演的流程如圖1所示。PROSAIL

8、模型影像預(yù)處理敏感性分析2研究區(qū)與數(shù)據(jù)二二二模型參數(shù)確定本文選取福建省福州市長安山公園(25。15~.....I!...一

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