基于多光谱冠层成像仪的单株植物冠层体积及总面积指数测量误差分析

基于多光谱冠层成像仪(MCI)测量方法,开展龙眼树冠层体积及总面积指数测量研究,以地面实测数据为基础,重点分析MCI外方位元素(测站三维坐标及三个姿态角)测量、测站距离及测量方案(测站距离、体元及影像分区大小参数组合)三大误差来源及其对测量精度影响.研究发现,测站外方位元素解算精度受控制点成像质量、分布方式、控制点数目等因素影响显著;当体元、影像分区大小固定时,冠层体积及PAI参数测量结果受测站距离、测量方案影响整体较小,且偏差范围均小于8%,但少量方案存在测量结果不稳定性现象,其体积及PAI测量偏差可高达15%.     

楸树叶面积指数的测度及冠层空隙度的季节动态

应用LAI-2000植物冠层分析仪,测定了楸树叶面积指数(LAI)和冠层空隙度的季节动态。结果表明:29个楸树无性系叶面积指数均呈现出明显的季节性变化,变化总趋势均呈先上升再下降的单峰曲线,峰值出现在9月,无性系间叶面积指数呈极显著的差异;楸树冠层空隙度也呈现明显的季节性,变化总趋势呈现先下降再上升的单峰曲线,最低峰值出现在9月。楸树是喜平型冠层,叶倾角的季节变化不大,均在一定范围内波动。楸树冠层均匀性差异较大,生长较好的无性系冠层均匀性较好,生长较差的无性系冠层均匀性较差。分析发现,楸树叶面积指数和冠层空隙度相关极显著,并且呈指数回归的关系(R2>0.980),回归式为:y=ae-bx。     

不同叶面积指数反演方法比较研究

以PROSAIL模型模拟数据和地面实测数据为基础,分别分析了土壤背景、冠层反射率非各向同性以及随机噪声等因素对几类代表性反演方法的影响(植被指数法、二阶微分法、模型反演法以及方向性二阶微分法)。结果表明在不同条件下,各类反演方法的反演精度差别较大。植被指数NDVI对几种因素的滤除能力都较差,反演精度最低;模型反演精度高于植被指数方法,但会受到土壤背景的影响;二阶微分方法虽然能部分消除土壤背景的影响,但受冠层反射率非各向同性的限制。文中提出的方向性二阶微分法能较好地消除土壤背景和冠层反射率非各向同性的影响,反演精度较前者有所提高,但二阶微分方法易受噪声影响。     

不同叶面积指数反演方法比较研究

以PROSAIL模型模拟数据和地面实测数据为基础,分别分析了土壤背景、冠层反射率非各向同性以及随机噪声等因素对几类代表性反演方法的影响（植被指数法、二阶微分法、模型反演法以及方向性二阶微分法）。结果表明在不同条件下,各类反演方法的反演精度差别较大。植被指数NDVI对几种因素的滤除能力都较差,反演精度最低;模型反演精度高于植被指数方法,但会受到土壤背景的影响;二阶微分方法虽然能部分消除土壤背景的影响,但受冠层反射率非各向同性的限制。文中提出的方向性二阶微分法能较好地消除土壤背景和冠层反射率非各向同性的影响,反演精度较前者有所提高,但二阶微分方法易受噪声影响。     

结合地形测绘数据的机载LiDAR草原植被冠层高度反演方法研究

草地冠层高度(grassland canopy height)是草地群落垂直结构组成、植被生长演变定量评估的核心指标之一,属于草地生态安全监测的关键参数.常规光学遥感获取地表植被覆盖存在群落三维结构信息缺失的问题,考虑到天然草地植被自然生长过程存在空间离散随机分布特征,发展了一种结合地形测绘数据的无人机激光雷达(air...     

扬花期冬小麦叶面积指数高光谱遥感反演研究

利用扬花期冬小麦实测冠层高光谱数据与同步叶面积指数(LAI)数据,分析350～1 000 nm波段范围内冠层反射率与LAI之间的相关性,分别在蓝波段、红波段、绿波段及近红外波段选取光谱特征波段,并用其计算6种被广泛应用于植被LAI反演的植被指数.通过相关分析、回归分析等统计方法,构建扬花期冬小麦LAI反演模型并进行真实性检验.研究结果表明,6种植被指数与冬小麦LAI均具有显著相关性,其中NDGI和EVI反演模型效果较好,拟合方程决定系数R~2均高于0. 6,分别为0. 634和0. 623.最后通过精度验证,得出结论:EVI反演模型R~2最高,为0. 779,故选取EVI为自变量的二次模型为扬花期冬小麦LAI最佳反演模型.研究可为作物长势监测及产量估算等提供一定的理论依据.     

基于MODIS反演的2000—2011年江西省植被叶面积指数时空变化特征

叶面积指数(LAI)是陆地植被的重要结构参数之一,是陆地生态系统生产力模型和气候、水文、生物地球化学等模型的关键输入参数。笔者基于MODIS-MOD09A1反射率数据,利用4-尺度几何光学模型反演了2000—2011年江西省植被LAI。结果表明:(1)江西省植被LAI呈现出明显的季节变化,1年中1—2月LAI值较低(最低为1月,平均值为0.85),3—4月随着植被生长,LAI值逐渐增大,到6—8月,LAI达到最大值,最大值为7月的4.8,约为最小月份平均值的5.6倍,9月以后,LAI值逐渐减少;(2)2000—2007年江西全省生长季LAI呈增加趋势,2008—2011年LAI平均值呈下降趋势,2000—2011年全省生长季LAI平均值呈下降趋势,平均下降0.048;(3)江西省不同植被类型的LAI值差异较大,2000—2011年间,各植被类型LAI平均值从大到小顺序为:常绿针叶林(5.67)、常绿阔叶林(4.57)、混交林(4.01)、落叶阔叶林(3.17)、农作物/自然植被混合(2.08)、高郁闭度灌木(1.92)、农作物(1.85)。2000—2011年江西全省植被LAI的平均值为3.60。     

森林叶面积指数遥感研究进展

介绍了叶面积指数(LAI)的不同定义,论述了LAI遥感定量估算的经验模型和物理模型.分析了森林LAI遥感定量反演和LAI多尺度问题的国内外研究进展.针对目前的研究进展和存在问题,就森林LAI遥感定量反演的研究趋势和方向进行了展望.     

小麦超高产基因型冠层结构有关问题的研究

本文以24个小麦基因型为试验材料，对超高产基因型的冠层结构特性进行了研究．结果表明，与非超高产基因型相比，超高产基因型：1．冠层平均高度显著降低，平均穗长、最大叶面积指数、上部三叶叶面积指数、单位面积有效茎数、单茎干物质重和单位面积干物质重显著增加；2．叶面积指数发展协调而稳定、透光率适宜、旗叶叶绿素含量高、SOD酶的活性强、MDA含量低，上三叶光合速率显著提高；3．单位冠层空间生产能力显著提高，平均单位空间生物产量和籽粒产量分别提高13．6％和25．1％．相关分析结果表明，粒重／叶(mg／cm^2)比值和灌浆期叶面积指数与产量关系最为密切．     

扬花期冬小麦冠层叶绿素含量高光谱遥感反演

通过分析扬花期冬小麦冠层光谱反射率与叶绿素含量的相关性,选取491、577、698和780 nm作为特征波段,利用其构建了归一化植被指数、差值植被指数、比值植被指数、三角形植被指数和增强型植被指数,分析光谱指数与叶绿素含量之间的相关性,并基于PROSPECT模型模拟的不同叶绿素含量(5～80μg·cm~(-2))下的5 nm叶片光谱反射率数据,分析评价光谱指数对叶绿素含量变化的敏感性;再将五种光谱指数与叶绿素含量进行回归分析,构建叶绿素含量反演模型;最后利用验证数据对光谱指数反演模型进行真实性检验.结果表明,选取的五种光谱指数与叶绿素含量均具有显著相关性,其中SRI和EVI反演效果较好,决定系数R2分别为0.73和0.74,且预测值和实测值具有较好的拟合效果,其余指数反演效果较差.SRI对叶绿素含量具有较好的相关性和敏感性,表明其在全生育期冬小麦叶绿素含量反演中更具潜力.本研究可为其他农作物叶绿素含量反演提供研究思路和参考借鉴.     

海南石梅湾青皮林LAI的冠层数字成像间接法测算

对基于林隙比(gap-fraction)原理的LAI数字成像间接法进行了系统的描述,通过对石梅湾青皮林及其周围其它不同类型的次生林和人工群落共9个观测点的测定,得出了相应群落的叶面积指数、消光系数、辐射透过系数等冠层的特征指标,按垂直结构测算了不同阶段的青皮林LAI特性,指出了CI110冠层数字成像仪(Digital Plant Canopy Imager CI110)减小人为误差的方法.处于顶极状态的青皮林的叶面积指数为3.554,低于典型结构的热带雨林,探讨了石梅湾青皮林LAI比混合雨林和山地雨林LAI小的原因.     

二类水体悬浮泥沙遥感反演算法综述

鉴于二类水体本身光学性质的复杂性及其与人类生产活动的密切关系,利用遥感数据监测二类水体水质受到了国内外学者的普遍关注,成为海洋学领域的热点问题。悬浮泥沙含量是表征水质优劣的一个重要参数,众多研究致力于建立悬浮泥沙反演模型的研究,定量反演二类水体悬浮泥沙浓度。该文总结了近年来二类水体悬浮泥沙遥感反演算法的研究进展。悬浮泥沙定量反演模型大致可分为以下三类：1）利用水体光学特性和水体组分之间关系建立的经验模型;2）综合经验模型和物理模型构建的半分析模型;3）基于辐射传输模型和生物光学模型建立的物理模型。针对目前反演算法存在的主要问题,提出未来的研究需加强反射率光谱曲线研究、开发高光谱遥感数据以及综合多源数据信息等方面的内容。     

基于ENVI植被动态变化分析

植被覆盖度是反映地表植被覆盖状况和监测生态环境的重要指标,是用来研究区域或全球尺度水文、气象、生态等领域的基础数据,在各类相关理论和模型中得到了广泛应用。简要介绍了研究区域的行政、地质、气候和能源的概况,论述了研究内容、研究方案、技术路线、RS处理平台等,详细讨论了数据收集、数据预处理、植被指数（NDVI）提取、植被覆盖度计算、植被覆盖度分等及面积统计等研究方法,分析了统计结果和植被变化情况,并讨论了孝义市植被覆盖度,提出了发展建议。     

基于光响应的林一草模式冠层郁闭度研究

模拟设计5个不同遮荫梯度,运用Li-6400便携带式光合测定仪从扁穗牛鞭草光响应生理的角度对林草模式植被恢复后冠层郁闭度大小控制进行了初步探索.结果表明:强度较大的60％和79％的遮荫下扁穗牛鞭草的最大净光合速率分别约为全光照的44.3％和42.5％,表观光合量子速率相对较小,对低光照不敏感,不适应此遮荫环境;遮荫16...     

基于遥感技术的泰山植被覆盖和岩性的关系研究

以遥感影像为数据源,以实测的研究区地物的波谱曲线为依据。对TM影像进行了包括波段的选择、彩色合成、监督分类等一系列的处理。在此基础上确定了植被密度较大的区域的阚值,对NDVI植被指数图像进行滤波处理,提取出植被密度较大的区域的范围。并把它与岩性分布图进行叠加分析,得出不同岩性上的植被覆盖情况。结合岩石化学成分的资料,分析了可能的原因,指出了植被覆盖和岩性有密切的关系。     

地形调节植被指数构建及在植被覆盖度遥感监测中的应用

提出一种无需异源数据支持就能有效消除山区地形影响的地形调节植被指数(TAVI).以Landsat TM影像为数据源,采用TAVI进行复杂地形山区植被覆盖度遥感监测;并选择典型样区进行植被指数与太阳入射角余弦值cosi回归分析、比较,定量验证地形调节植被指数抗地形影响的效果.结果表明,TAVI与cosi一元线性回归方程斜率仅为0.01,相关系数只有0.01,TAVI获得预期的抗地形影响的效果;利用TAVI反演的植被覆盖度空间分布呈面状展开,没有出现地形纹理状的分布形态,获得了满意的抗地形影响的效果.     

植被水分遥感监测模型的研究

植被水分含量的遥感测定对农、林业和水文研究具有重要的意义，对于植被干旱评估也十分重要．研究表明，在叶片尺度上建立400-2500nm的反射率数据与表征叶水分含量的参数，如EWT（等价水厚度）与FMC（叶片相对水分含量）之间存在紧密的相关关系；在冠层水平上，植被水分与光谱指数存在很好的相关关系．归一化水分指数（NDWI）（R860-R1240）／（R860＋R1240）等能较好地反演植被冠层的水分含量．同时，本文对辐射传输模型及其与植被水分指数结合对植被水分反演的应用也进行了讨论；从利用高光谱站台辐射传输模型（如PROSPECT等）进行植被水分反演的角度，对植被水分监测进行评述．最后对利用多角度和偏振光技术定量反演植被水分和临测旱情的研究提出展望。     

草原植被遥感监测方法研究进展

在回顾我国草原植被遥感监测方法的基础上,重点介绍目前农业部在草原植被遥感监测中所使用的方法及其局限性。提出我国草原植被遥感监测今后应关注和解决的重点问题,指出草原植被遥感监测方法的研究重点应集中在提高草原植被遥感监测的精度和方法标准化上,并建议应加强我国草原遥感监测和信息化管理平台的建设。     

基于卫星红外遥感的云顶高度反演算法综述

针对近年来利用卫星可见和红外波段遥感数据反演云顶高度的算法,对国内外研究进展和存在的问题进行综述。首先,主要介绍以红外窗区和CO_2吸收技术为主的红外波段反演算法;在此基础上,进一步介绍目前相关国家和地区的业务算法,对这些方法在实际应用中的优缺点予以评述,提出针对中国地区云顶高度反演的解决方案。将来,有发展前途的方法为基于红外分裂窗的查算表法,利用静止卫星的分裂窗数据及极轨卫星云廓线雷达数据,建立基于分裂窗亮温差和11μm通道亮温的云顶高度查算表,根据分裂窗亮温差和11μm亮温查表得到云顶高度。