冬小麦叶面积指数的高光谱估算模型研究

本文以山东禹城为研究区,利用地面实测光谱数据,探讨不同植被指数和红边参数建立高光谱模型反演冬小麦叶面积指数的精度。通过逐波段分析计算了4种植被指数(NDVI、RVI、SAVI、EVI),结合同步观测LAI数据,确定反演叶面积指数的最优波段;计算了5种常用的高光谱植被指数MCARI、MCARI2、OSAVI、MTVI2、MSAVI2,同时利用4种常用方法计算红边位置和红谷,与实测LAI进行回归分析,比较植被指数和红边参数模型对冬小麦LAI的估测精度。结果表明各因子与LAI均具有较高的相关性,整个研究区归一化植被指数具有最高的反演精度,确定了估算冬小麦LAI的最优模型,并使用独立的LAI观测数据对模型进行了验证。     

光合有效辐射（PAR）估算的研究进展

光合有效辐射（Photo-synthetically Active Radiation,PAR）是研究全球变化与陆地生态系统变化的核心之一,不仅是衡量生态系统光合作用变化、碳收支变化的重要数据来源,也是反映全球气候变化主要驱动因子。本文在回顾PAR估算方法的基础上,综合分析了传统方法中的气候学方法、模型参数方法,及在此基础上发展起来的基于遥感的转换系数、模型化参数法的优缺点,并对PAR估算方法研究做出了展望。气候学法、模型参数法等传统方法一直是进行PAR估算的常用手段。然而,随着对生态系统研究的日益深入,基于遥感的估算方法已经成为一种新的手段,凭借遥感覆盖范围广的优势,它使得获取区域乃至全球PAR估算成为可能。因此,如何利用遥感数据获取长时间序列PAR,成为目前关注的重点之一。已有研究表明,查找表方法之类的定量化估算方法将成为主要的估算方法,它不仅在机理上解释了PAR的传输过程,而且增强了估算方法的可靠性、可操作性与普适性。     

基于三维随机辐射传输模型的高分一号中国叶面积指数产品算法

叶面积指数LAI (Leaf Area Index)是研究植被生态系统结构和功能的核心参数之一，遥感是获取大范围动态LAI的一个主要技术手段。目前国际上没有高分辨率的LAI标准化产品。本文基于三维随机辐射传输（3D-SRT）模型查找表算法研究了适用于国产高分辨率卫星高分一号宽幅相机（GF-1 WFV）的叶面积指数反演算法。模型中单次散射反照率和不确定性等参数与波段设置和波段稳定性相关。算法在全国范围内选取不同植被类型的均质样点，统计地表反射率的差异特征，调整全国6种植被类型各波段的单次散射反照率、不确定性等算法参数，进而构造适用于GF-1 WFV传感器的查找表以进行LAI的反演。研究中使用新疆维吾尔自治区石河子地区、内蒙古自治区四道桥包含农作物、森林等共359组实测地面数据开展LAI验证。验证结果表明，和调整参数前的反演结果相比，优化后的算法均方根误差RMSE可由算法优化前的1.209下降至0.804，决定系数R2由0.659提高至0.883，反演成功率RI可由25.3%提高至73.8%，算法精度和稳定性较高，更适用于GF-1叶面积指数的反演。将其应用于GF-1卫星影像上，生产了201...