收藏本站
《山东科技大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于辐射传输模型和CHRIS数据反演春小麦LAI

邢著荣  
【摘要】:LAI(叶面积指数:Leaf Area Index)是地表植被生态系统中关键的结构参数之一,其变化能够体现植被生长和发育的不同状态,同时也是农作物长势监测、单产预测等的一个关键的生态参数,所以准确反演LAI具有非常重要的意义。 本文以2008年6月4日一景高光谱多角度CHRIS(紧凑式高分辨率成像分光计:Compact High Resolution Imaging Spectrometer)数据为主要数据源,以ASTER、SPOT5、BJ-1号卫星数据为辅,结合PROSAIL模型,以春小麦的LAI反演为目标,进行了系统的研究,最后结合地面测量值对反演结果进行验证。主要研究工作如下: (1)数据集的获取与处理。包括高光谱多角度CHRIS遥感数据、多光谱遥感数据的获取及预处理、地面数据(光谱、结构参数、理化参数等)等的获取与处理。 (2)结合实测值和文献取值,确定PROSAIL模型输入参数的取值范围,采用不确定性与敏感性矩阵进行敏感性分析与计算,选取了LAI、平均叶倾角(ALA)、叶绿素含量(Cab)和观测天顶角4个敏感因子;对比模拟光谱与实测光谱进行正向模型的验证。 (3)采用分段主成分分析法进行波段选择,最终选择最佳波段为第4、9和15三个 波段,中心波长分别为551.1nm、696.9nm和871.5nm,实现数据降维。 (4)在模型分析和波段选择的基础上,基于PROSAIL模型,通过变换4个敏感因子,模拟大量的冠层反射率数据集,作为建模训练数据和验证数据。采用人工神经网络训练建模数据,建立单角度和多角度反演模型,结合验证数据从相关系数(R2)和均方根误差(RMSE)两方面对模型进行精度评价。结果表明,利用神经网络方法所建模型精度较高,且多角度模型较单角度反演精度高,其中两角度反演模型的相关系数较单角度平均提高10.465%,RMSE平均降低4.3%,但随着角度增加,精度提高速度减慢。 (5)高光谱多角度数据的反演与验证 根据验证精度,将所建模型用于遥感数据的反演中,结合地面实测数据进行验证。验证结果表明,除五角度组合外,随角度增加,RMSE逐渐减小,相关系数大小依次为三角度组合两角度组合四角度组合-36°五角度组合0°,多角度组合反演精度优于单角度。
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S512.12

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 强妮;陈英;;基于主成分分析法的区域耕地变化驱动力分析——以张掖市为例[J];安徽农业科学;2009年03期
2 谭昌伟,黄义德,黄文江,王纪华,赵春江,刘良云;夏玉米叶面积指数的高光谱遥感植被指数法研究[J];安徽农业大学学报;2004年04期
3 角媛梅,马明国,肖笃宁;黑河流域中游张掖绿洲景观格局研究[J];冰川冻土;2003年01期
4 杨诸胜;郭雷;罗欣;胡新韬;;基于分段主成分分析的高光谱图像波段选择算法研究[J];测绘工程;2006年03期
5 林文鹏;赵敏;张翼飞;柳云龙;刘冬燕;高峻;;基于SPOT5遥感影像的城市森林叶面积指数反演[J];测绘科学;2008年02期
6 陈蜜;易尧华;刘志刚;李德仁;秦前清;;基于分块特性的高光谱影像波段选取方法的研究[J];测绘通报;2006年03期
7 史泽艳,高晓飞,谢云;SUNSCAN冠层分析系统在农田生态系统观测中的应用[J];干旱地区农业研究;2005年04期
8 李小文,A.Strahler,朱启疆,刘毅,刘广成,张仁华,虞献平,李继泉;地物二向性反射几何光学模型和观测的进展[J];国土资源遥感;1991年01期
9 蔡博峰;绍霞;;基于PROSPECT+SAIL模型的遥感叶面积指数反演[J];国土资源遥感;2007年02期
10 黄文江;王锦地;穆西晗;王纪华;刘良云;刘强;牛铮;;基于核驱动模型参数反演的作物株型遥感识别[J];光谱学与光谱分析;2007年10期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 唐世浩;地表参量遥感反演理论与方法研究[D];北京师范大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 赵丽芳;利用Hypeion高光谱遥感数据估测森林叶面积指数[D];北京林业大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴军;程钰;;基于影响因素角度和时间序列模型的耕地资源目标预测研究——以山东省安丘市为例(英文)[J];Asian Agricultural Research;2009年Z1期
2 唐丽娟;雷磊;曹玲;;沿海城市耕地数量变化及其驱动力研究——以辽宁省葫芦岛市为例(英文)[J];Asian Agricultural Research;2010年01期
3 杨兴江;BP算法的程序实现与改进[J];阿坝师范高等专科学校学报;2002年02期
4 蔡薇;郭洪海;隋学艳;杨丽萍;;基于混合像元分解提取小麦种植面积的技术与方法研究[J];山东农业科学;2009年05期
5 张晓艳;王丽丽;封文杰;刘淑云;王风云;张秀兰;朱建华;;花生红边特征及其叶面积指数的高光谱估算模型[J];山东农业科学;2010年03期
6 纪启国;;利用小波变换对图像进行像素级融合[J];安徽职业技术学院学报;2008年01期
7 戴晓琴;;浅谈遥感技术在土地利用中的应用[J];安徽农学通报;2008年23期
8 陈军;王洪仁;;基于高光谱红边参数的棉花冠层覆盖度提取研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年09期
9 陈会明;;浅谈遥感技术在农业生产中的应用[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年19期
10 陈会明;;浅析遥感技术在我国土地利用调查中的应用[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年21期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 饶欢;张智勇;;一种基于ENVI的区域环境分析方法[A];河南地球科学通报2008年卷(下册)[C];2008年
2 许军强;白朝军;孙珂;王明常;;基于TES算法的地表温度反演应用研究[A];河南地球科学通报2009年卷(上册)[C];2009年
3 王继;王训霞;;利用Landsat5 TM6数据进行城市热岛效应分析[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 杜邵龙;周春山;;基于神经网络的膜法薏苡仁油脱胶过程动态模拟和预测[A];膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C];2006年
5 郭朝辉;龚亚丽;;利用环境减灾卫星进行干旱灾害监测研究[A];全国旱情监测技术与抗旱减灾措施论文集[C];2009年
6 傅新;刘高焕;黄翀;刘庆生;;人工堤坝影响下的黄河三角洲海岸带生态特征分析[A];全国地质制图与GIS学术论坛论文集[C];2011年
7 邓书斌;秦禹;;ENVI/IDL在农业遥感中的技术框架研究[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
8 郭朝辉;亓雪勇;龚亚丽;;环境减灾卫星监测森林火灾应用研究[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
9 王卓君;;基于ETM+数据的南京地区土地利用分类制图[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
10 马智宏;王秋平;朱大洲;黄文江;王北洪;周全;;自主研发的成像光谱仪应用及建模初探[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周兴东;徐州市城区景观格局时空变化遥感监测与分析[D];山东科技大学;2010年
2 汤春瑞;水下目标声图像多分辨率分析及识别研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
4 王云飞;东海赤潮监测卫星遥感方法研究[D];中国海洋大学;2009年
5 陈韶斌;基于知识推理和视觉机理的遥感图像目标识别方法研究[D];华中科技大学;2010年
6 朱松;随机回归神经网络的动力学行为研究[D];华中科技大学;2010年
7 陈雁;可见光遥感图像分割与提取研究[D];中国科学技术大学;2010年
8 陈春雷;多尺度林业遥感数据融合技术的应用研究[D];北京林业大学;2011年
9 郑光辉;江苏部分地区土壤属性高光谱定量估算研究[D];南京大学;2011年
10 丁晓东;农田养分流失风险评价及养分平衡管理研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李硕;基于Vis/NIR光谱不同粒径下土壤碳氮的预测研究[D];华中农业大学;2010年
2 韩筱婕;基于城市热岛减缓的湖泊湿地景观功能连通性研究[D];华中农业大学;2010年
3 王永;消防单兵综合信息采集系统研究[D];山东科技大学;2010年
4 胡红;矿区植物胁迫作用与遥感信息提取[D];山东科技大学;2010年
5 张京钊;基于LUCC与RS/GIS的济南市生态安全评价[D];山东科技大学;2010年
6 唐红梅;基于辐射与空间信息的遥感图像检索[D];山东科技大学;2010年
7 李新芝;基于多源遥感数据的矿区植被信息监测方法研究[D];山东科技大学;2010年
8 周建辉;基于3S技术的土地开发整理规划研究[D];广西师范学院;2010年
9 汤传勇;基于数字流域的左江流域生态环境评价研究[D];广西师范学院;2010年
10 侯洪升;基于SPOT5高分辨率影像的城市新增建设用地监测研究[D];山东农业大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王根绪,程国栋,刘光秀,徐中民;论冰缘寒区景观生态与景观演变过程的墓本特征[J];冰川冻土;2000年01期
2 赵文智,程国栋;生态水文学——揭示生态格局和生态过程水文学机制的科学[J];冰川冻土;2001年04期
3 马明国,角媛梅,程国栋;利用NOAA-CHAIN监测近10a来中国西北土地覆盖的变化[J];冰川冻土;2002年01期
4 鲁安新,陈贤章,王建,王丽红,吴立宗;黑河中游金塔地区生态环境变化遥感监测[J];冰川冻土;2002年01期
5 程国栋;黑河流域可持续发展的生态经济学研究[J];冰川冻土;2002年04期
6 苏志勇,徐中民,张志强,陈东景,龙爱华,张勃;黑河流域水资源承载力的生态经济研究[J];冰川冻土;2002年04期
7 张勃,张凯;干旱区绿洲空间分异演化研究——以黑河流域绿洲为例[J];冰川冻土;2002年04期
8 马明国,角媛梅,王雪梅,程国栋;黑河流域TM/ETM+影像数字镶嵌图的制作与应用研究[J];冰川冻土;2002年04期
9 庄昌文,范明钰,李春辉,虞厥邦;基于协同工作方式的一种蚁群布线系统[J];半导体学报;1999年05期
10 徐希孺,庄家礼,陈良富;热红外多角度遥感和反演混合像元组分温度[J];北京大学学报(自然科学版);2000年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 颜春燕;遥感提取植被生化组分信息方法与模型研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨金红;高光谱遥感数据最佳波段选择方法研究[D];南京信息工程大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 王殿中;庞勇;郭志峰;;CHRIS数据几何校正精度改善研究(英文)[J];Journal of Forestry Research;2008年03期
2 曹斌;谭炳香;;多角度高光谱CHRIS数据特点及预处理研究[J];安徽农业科学;2010年22期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 谭炳香;李增元;庞勇;曹斌;;多角度高光谱CHRIS数据森林叶面积指数估测研究[A];遥感定量反演算法研讨会摘要集[C];2010年
2 王新云;过志峰;覃文汉;孙国清;;利用辐射度模型和多角度CHRIS图像反演森林参数[A];遥感定量反演算法研讨会摘要集[C];2010年
3 王伟民;;基于多角度高光谱CHRIS观测的叶面积指数和叶倾角分布同步反演研究[A];遥感定量反演算法研讨会摘要集[C];2010年
4 谭俊磊;马明国;宋怡;黄广辉;;基于SLC模型和CHRIS数据的LAI、Cab和fCover反演[A];遥感定量反演算法研讨会摘要集[C];2010年
5 张霞;张兵;胡方超;童庆禧;;CHRIS高光谱数据大气自校正与仪器定标精度评价[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年
6 张霞;张兵;李俊生;申茜;胡方超;;高光谱CHRIS图像大气自校正[A];第六届成像光谱技术与应用研讨会文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 编译 邱燕娜 艾瑞婷;英国政府G-Cloud主管Chris Chant: 将政府IT迁移到云势不可当[N];中国计算机报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 韦玮;基于多角度高光谱CHRIS数据的湿地信息提取技术研究[D];中国林业科学研究院;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 曹斌;多角度高光谱CHRIS数据森林叶面积指数反演研究[D];中国林业科学研究院;2010年
2 邢著荣;基于辐射传输模型和CHRIS数据反演春小麦LAI[D];山东科技大学;2010年
3 盖利亚;内陆水体水色要素反演算法研究[D];山东科技大学;2008年
4 王亚楠;长白山地区植被结构参数多角度遥感反演[D];吉林大学;2010年
5 李小梅;多角度高光谱遥感森林类型分类方法研究[D];内蒙古农业大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026