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基于ACRM模型模拟冠层反射率在典型区的应用

钟小惠  
【摘要】:单一方向获取地表信息往往不能真实反映地物实际情况,而多角度提供的地物信息比单一方向提供的信息丰富得多,所获的信息更为准确接近地物本身实际信息,为定性和定量遥感研究垫底更为精准的数据基础。多角度遥感数据的出现,使得地物反射和辐射方向性以及地表目标的生化结构参数的反演方面有了更进一步的发展。因此,多角度获取地物信息的研究受到很多专家学者的青睬。目前,MISR(Multi-angle Imaging SpectroRadiometer)传感器可以实现多角度、连续的对地面进行观测,但是这种新型的数据源尚不成熟,在国内没有被广泛的应用。由于辐射传输模型ACRM(A Two-Layer Canopy Reflectance Model)模型可以计算模拟不同观测角度下400nm-2500nm的冠层反射率。所以ACRM模型可以解决多角度问题,不少学者已对该模型进行深入的研究,但是该模型较少应用在华南地区。针对ACRM模型较少的应用在华南地区这个问题,本文在华南地区设置了研究区,并进行三次不同时期的野外实测数据,然后对ACRM模型进行验证。本文主要研究工作包括:(1)研究区数据的获取和处理。包括样点的冠层反射率、土壤反射率、叶面积指数LAI(Leaf Area Index)、叶绿素含量SPAD(Soil and Plant Analyzer Development)值等数据。(2)对ACRM冠层辐射传输模型的参数进行敏感性分析。通过取不同的参数值计算出参数的敏感度大小。通过运行ACRM模型发现,LAI叶面积指数的敏感度是远远大于其他参数。(3)对于每个样点,通过ACRM模型计算的模拟值与实测值进行对比验证分析。本文发现,大多数模拟值与实测值的相对误差在10%内,并且对于每个样点,均方根RMSE(root-mean-square error)值在0.02以内,表明ACRM模型是适用于华南地区植被冠层多角度模拟。


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