用遥感技术计算森林叶面积指数--以江西省兴国县为例

以江西省兴国县为研究区域，基于不同时相的Landsat ETM 地面反射率图像，计算了RS、NDVI和RSR3种植被指数，并与野外观测的叶面积指数(LAI)数据建立相关关系，从而进行了LAI的反演研究．研究发现，对于针叶林地区，一月份图像也可用来反演LAI，只是预测值较五月偏低．而同一时相的原始图像和反射率图像的反演结果表明，去除传感器自身和大气辐射影响的地面反射率图像，更能真实地反演地表植被覆盖度．此外，在研究区森林覆盖度较高，林种较单一的情况下，RSR同LAI的关系比其他植被指数的相关性好，反演的精度也较高．     

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.     

基于遥感反演的喀斯特地区城市热岛效应与叶面积指数相关性分析——以贵阳市为例

探讨城市热岛效应与叶面积指数相关性,为缓解城市热岛效应提供科学依据。采用2002年Landsat TM、2013年Landsat OLI/TIRS数据,利用遥感反演技术,提取研究区地表温度和叶面积指数,分析两者在不同岩性条件下的相关性。研究表明:2013年相较2002年高温区、次高温区面积增长,中温区、次低温区、低温区面积下降。研究区地表温度与叶面积指数呈显著负相关,相关系数最高为0.718,最低为0.620。岩性对城市热岛效应与叶面积指数相关性无明显影响,城市热岛的分布规律及强度等级与叶面积指数在次低温区至高温区呈现负相关。叶面积指数变化对地表温度影响存在差异性,叶面积指数上升不会造成地表温度明显变化,叶面积指数下降将对地表温度造成较大影响。     

基于高分四号卫星的北京市城区森林叶面积指数反演

为分析太阳多角度的光谱信息在反演森林LAI中的应用潜力,本文基于高分卫星数据构建七种常用的植被指数,并添加纹理信息,对北京市开展区域LAI反演研究.采用随机森林和线性回归,通过提取不同太阳角度的高分卫星数据的植被指数以及影像纹理均值,与实测数据建立回归模型反演叶面积指数,R2和RMSE作为指标对模型进行精度评价.与以往...     

用CASI遥感数据估计横跨美国俄勒冈州针叶林叶面积指数

使用三类模型技术,对小型航空光谱制图成像仪(CASI)数据被用作估计针叶林叶面积指数(LAI)的潜力进行研究。三类技术为:单变量回归,多变量回归和植被指数(VI)基础的LAI估计模型。沿横跨美国俄勒冈州的各植被区选择四个研究立地,分别测定和收集LAI数据和CASI图像数据。CASI数据经校准后,研究其与LAI测定值的关系。结果说明二种成像方式的CASI数据对于LAI估计具有相似的效率。与其它两种技术比,逐步回归方法导致较高的LAI预测精度。在单变量回归和VI基础法中使用NDVI,比起其它形式的CASI数据能产生较好的效果。     

基于方向反射率的大尺度叶面积指数反演算法及其验证

提出了一种新的叶面积指数反演方法，该算法尝试采用不同于传统遥感反演方法的思路和架构，借鉴了地面观测叶面积指数的原理和方法，首先从叶面积指数的定义出发推导出叶面积指数与方向间隙率的关系，然后通过遥感BRDF产品和大尺度方向间隙率算法获得方向间隙率信息，最终通过角度积分得到大尺度LAI(叶面积指数).敏感性分析表明，该算法可以较好反映叶面积指数的相对分布信息，并采用长白山和黑河地区的地面观测数据对反演结果进行验证，为了解决高分辨率观测数据到低分辨率遥感数据的尺度转换问题，采用了与地面观测尺度相适应的高分辨率遥感数据进行过渡.首先建立实测LAI与高分辨率反射率数据之间的经验关系，进而得到高分辨率的叶面积指数分布，再利用高分辨率叶面积指数产品通过面积加权，获得对应低分辨率像元的LAI值.验证结果表明，算法具有较高的精度.     

收集落叶法测定叶面积指数

提出一个测定季节性集中换叶乔木叶面积指数的新方法——收集落叶法的构想,并由此推广到旷地单株乔木、纯种林分、均匀混交同季落叶林,以及渐次落叶乔木4种情况.提出了相应的统计公式,对方法的可行性从理论上作了探讨.     

水体遥感指数研究进展

水体遥感指数是当前全球和大区域水体分布和面积估算采用的主要技术.文中对近20多年来提出的水体遥感指数进行总结,分析指数构建原理并比较两种主要指数类型(比值型和差值型)的区别,讨论水体遥感指数应用中的几个主要问题.总的看来,比值型指数对水和非水信息的分离度较强,并能抵消地形的影响,因此可以较好地去除云和阴影的影响.加上比值型指数的变量通常不带系数,因此普适性较强.现有的水体指数中还鲜有被证明可以不用选取阈值就能高精度提取水体的指数.但好的水体指数阈值选取简单,稳定性较强.常用的OTSU法(大律法)获得的阈值已被许多研究证明并不可靠,因此不宜基于OTSU获取的阈值进行水体信息提取及其方法对比.     

基于半球图像法的叶面积指数反演研究进展

通过介绍半球图像法反演叶面积指数的研究进展,分析了该方法现存的问题及解决方法。在介绍半球图像法基本模型的基础上,进一步阐述半球图像法的实质:根据Beer-Lambert定律的反演来获取植被的冠层图像。此外,重点介绍了不同反演方法的模型和反演原理,并对各种冠层分析仪器进行比较。最后指出了半球图像法存在的问题,同时探讨了提高反演精度的方法,并对其应用前景和发展趋势进行了展望。     

森林植被遥感分类研究

首先对森林植被类型识别方法的研究概况进行了综述,在总结国内外研究成果的基础上,提出采用植被指数进行植被分类,根据长春净月潭地区植被层反射率数据以及土壤线方程,ＮＩＲ＝１．５０６Ｒ＋０．００７８６,通过对多种植被指数的计算与分析,得出植被指数与植被类型的关系,最易于区分阔地林与针叶林的是ＰＶＩ,其次为ＴＳＡＶＩ和ＭＳＡＶＩ,但后者计算较复杂,不同针对树种间的ＲＶＩ差值较大,因此采用ＲＶＩ来区分各针树     

基于光谱归一化的阔叶林LAI遥感估算模型适用性分析

针对基于植被指数(Ⅵ)的森林叶面积指数(LAI)统计模型反演方法通用性较差的问题,研究基于光谱响应函数的不同传感器相似波段的光谱归一化方法,构建基于光谱归一化的阔叶林LAI遥感估算模型,并分析光谱归一化前后LAI估算模型对不同传感器的适用性.以福州市ALOS AVNIR -2、Landsat5 TM和MODIS作为多传...     

遥感技术在森林火灾信息提取中的应用

利用森林火灾后的TM影像 ,应用最佳波段监督分类法、第三主成分分量 (PC3)滤波阈值法和IHS变换法对罗源县境内的历年森林火灾信息进行提取 .通过对比发现最佳波段监督分类法和PC3滤波阈值法的森林火灾信息提取精度较高 ,而IHS变化法效果较差 .同时还分析了影响精度的原因 ,提出利用地形、地理特征来提高火烧迹地信息提取精度的观点 .     

基于多源遥感的森林变化对区域温度影响的监测方法研究进展

人类活动通过改变土地覆被促成森林面积变化,推动碳收支和地表能量平衡发生相应变化,进而影响全球和区域尺度的气候。现有森林变化对区域温度的影响研究主要集中在有限精度的森林变化数据与温度数据结合的简单统计方法,但高可靠度的森林变化及其生物物理过程对区域温度的影响研究表明,准确、全面地理解森林与气候之间的生物物理相互作用机制,能为森林生态系统的全面评估提供科学支撑。笔者综合分析了基于多源遥感的森林变化结合其生物物理过程对区域温度影响的多种监测方法,结果发现:①多源中高分辨率森林变化数据的有限可用性一直阻碍着对温度变化影响的精准量化;②集成遥感观测数据的多种方法在量化森林变化的生物物理机制对于区域温度变化影响的评价不一致。因此,森林变化的生物物理机制及其温度效应是一个值得深入分析的问题。未来需要充分发挥多种数据源合理集成后用于解释森林响应气候效应方面的交叉优势,理解生物物理机制与生物化学机制共同作用下的森林变化、碳循环与气候的交互关系,并通过森林生态系统的合理经营与管理实现其气候效益最大化。     

结合冠层密度的森林净初级生产力遥感估测

【目的】 森林冠层密度与林分年龄、植被生长状况有关,在区域森林净初级生产力遥感估测中,结合森林冠层密度以期提高估测精度。【方法】 以广东省韶关市为研究对象,选用2017年Landsat-8 OLI影像、2017年357块森林资源连续清查固定样地数据为主要信息源,分别采用随机森林、多元线性回归、人工神经网络和K最近邻分类法等4种模型,结合森林冠层密度制图器(FCD)进行区域森林净初级生产力特征变量的选取、参数建模、模型精度评价和森林净初级生产力空间制图。【结果】 特征变量中,红光波段(B4)、归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、叶面积指数(LAI)、缨帽变换土壤植被因子、纹理特征和地形特征在森林净初级生产力反演中有重要作用。将森林冠层密度因子加入反演模型后,4种遥感估测模型精度均有大幅度提高。对4种遥感估测模型进行性能比较,随机森林模型精度最高,其次是多元线性回归模型、人工神经网络模型,K-最近邻分类模型精度最低。研究区内森林净初级生产力平均值为10.689 t/(hm²·a),高森林净初级生产力 [≥18 t/(hm²·a)]林分面积仅占研究区的19.61%,主要分布在海拔较高的西北部。【结论】 结合冠层密度进行森林净初级生产力的建模,可有效提高模型估测精度。     

基于RS技术的沿海防护林防风固沙效益研究

以福建省漳浦县沿海防护林为研究对象,通过遥感技术获取植被盖度、裸沙占地面积比、土壤可蚀性作为防护林防风固沙的效益评价指标,结合层次分析法构建防风固沙效益的评价指标体系,采用综合指数法制作1986年、2003年沿海防护林防风固沙效益评价图,实现了沿海防护林防风固沙效益的遥感监测。结果表明:植被盖度对土壤沙化程度影响较大,沿海防护林建设后起到了积极的防风固沙作用,漳浦县原有的严重沙化区域均向轻度转变,轻度的沙化区域面积从1986年的82.31%增加到2003年的83.60%。     

基于遥感图像的森林景区空间结构分析研究

探究某森林公园空间结构,为该森林景区中树木的稳定生长提供依据。取整个景区的一部分作为研究样地,进一步将其平均分割成6个正方形的小样方,并进行标记,构成调查网络,通过ASD采集的遥感图像信息对样地中每株树木的胸径、树高、冠幅等信息进行检测,并测定其位置。通过竞争指数、混交度、大小比数、半方差函数对森林景区空间结构进行分析。分析了竞争指数的半方差函数、森林景区树种空间隔离程度和森林景区林木大小分化程度。结论如下：竞争指数在北侧的异质性高于南侧,北侧树木空间占据能力较弱,更有助于树木生长;研究区域树种空间配置相对简单,混交程度相对偏低;处于林分中层和下层的树木被相邻较粗的树木包围,生长状态不好。     

GETM 多光谱遥感数据最佳波段选择方法研究

分析了最佳波段选择的各种理论模型,利用相关性比较法,最佳指数法和多光谱遥感数据各波段用途、研究区地物光谱特征结合的方法来选择最佳波段,得到了较好的结果.     

Ocean primary productivity estimation of China Sea by remote sensing

Ocean primary productivity is a key parameter in the research of globalcarbon cycle, ocean biological resources, and in evaluation of the feature and quality of ocean biological environment. Traditional shipboard measurement which is costly and time-consuming is impossible to obtain the spatial and temporal information on primary productivity on a large scale in a short period of time. Satellite remote sensing is an effective strategy to acquire the ocean information in near real time. Here we propose a model special for China Sea based on the concept of primary productivity using in situ primary productivity and environmental data from 1984 to 1990, and discuss every modeling parameter which can be retrieved by remote sensing in detail. The reliability of this model is tested by in situ data, and the comparison of other primary productivity models is made. We also analyze the temporal and spatial distribution of China Sea primary productivity in 2000. From our analysis the satellite remote sensing data have been proved very useful for ocean primary productivity study.     

分裂窗算法在热红外遥感陆面温度反演中的应用

在分析分裂窗算法原理的基础上,介绍常用的几种算法,分析并选取Becker-Li分裂窗算法作为温度反演的最优方法,对ASTER数据进行辐射定标、大气纠正和几何校正,同时结合对植被反映比较敏感的Valor方法计算地表比辐射率,反演出山东省临沂地区的陆面温度.结果表明:城区温度最高,范围为315.09~319.12 K,而水体温度最低,范围为299.10~303.12 K,反演结果较为理想;此外,Becker-Li分裂窗算法和Valor算法能够较好地提高反演精度,为复杂区域的温度反演提供良好的应用示范.     

热红外高光谱遥感回归分析定量反演石英含量

热液矿床是重要的矿床类型,包含金矿、铜矿、锡矿、铀矿、钨矿、铅锌矿等重要矿床。在多数情况下,热液活动造成其与围岩石英含量的差异。目前遥感技术仅能提取SiO_2含量(或相对含量)及其分布范围,难以精确反映石英含量的差异信息。通过分析JHU波谱库中不同矿物的光谱曲线以及其他多种含石英岩石和不含石英岩石的光谱曲线,区分了SiO_2光谱特征谱段和石英光谱特征谱段。使用热红外地面光谱仪102f实测样品光谱,通过线性回归方程统计出石英含量的计算公式。最后,通过热红外成像光谱仪(thermal airborne hyperspectral imager,TASI)提取研究区石英含量来验证公式的正确性,并得到野外验证。得出结果:8.6μm处的发射峰是8~11.5μm范围内石英唯一明显的光谱特征,其发射峰的凸显程度与石英含量呈正相关关系。