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Simulated Reflectance of Apple Trees in Canopy Level Based on the PROSAIL Model and HJ-1A-HSI Data 预览
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作者 Xiaoyan Guo Xicun Zhu +5 位作者 Jingling Xiong Ruiyang Yu Xueyuan Bai Yuanmao Jiang Dongsheng Gao Guijun Yang 《遥感科学:中英文版》 2019年第1期18-26,共9页
Using the PROSAIL radiation transfer model and HJ-1A-HSI data to simulate the canopy reflectivity of apple trees, this study lays the foundation for the inversion of canopy parameters. Taking Qixia City of Yantai City... Using the PROSAIL radiation transfer model and HJ-1A-HSI data to simulate the canopy reflectivity of apple trees, this study lays the foundation for the inversion of canopy parameters. Taking Qixia City of Yantai City, Shandong Province as the research area, the apple tree was taken as the research object, and the hyperspectral reflectance, LAI and sample GPS of apple canopy were measured in the field. The parameters required for the PROSAIL model were obtained by experimental methods. The model simulates the reflectivity;the HSI image data is preprocessed, and the canopy reflectivity is extracted by GPS coordinates. The PROSAIL model and the HSI image simulated reflectance were fitted to the measured apple canopy reflectivity. The decisive factor (R2) of the simulated reflectance and the measured reflectance of the PROSAIL model was 0.9944, and the relative error (RE%)was 0.1845. The HSI data simulated reflectance and measured reflectance. The coefficient of determination is 0.9714 and the relative error is 0.6202. Both have achieved good fitting effects and can be used for inversion studies of apple canopy parameters. 展开更多
关键词 APPLE TREE PROSAIL Model HJ-1A-HSI CANOPY REFLECTIVITY
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基于线性核驱动模型的BRDF模型集成与案例分析
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作者 丁安心 焦子锑 +3 位作者 董亚冬 张小宁 李阳 何丹丹 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2018年第3期545-554,共10页
二向性反射是自然界中物体表面反射的基本现象。为研究地表的二向性反射特征,国内外学者发展了一系列BRDF模型,其中,半经验、线性、核驱动的BRDF模型已被广泛应用。目前,我们已发布基于线性核驱动模型的可视化界面MaKeMAT。为进一... 二向性反射是自然界中物体表面反射的基本现象。为研究地表的二向性反射特征,国内外学者发展了一系列BRDF模型,其中,半经验、线性、核驱动的BRDF模型已被广泛应用。目前,我们已发布基于线性核驱动模型的可视化界面MaKeMAT。为进一步便于这些模型的应用,本研究将用户常用的物理BRDF模型与线性核驱动BRDF模型进一步集成,在原模型功能的基础上,加强了模型与用户的交互,实现了多个模型的统一调用。同时,初步分析了部分物理BRDF模型与线性核驱动BRDF模型的耦合效果。结果表明:物理BRDF模型与线性核驱动BRDF模型总体耦合精度较高,在红和近红外波段,决定系数R2可达0.899~0.989。该集成有助于用户进行BRDF的研究与应用示范,在遥感模型集成的技术层面上,也可为实现多模型集成提供技术参考。 展开更多
关键词 MaKeMAT BRDF 模型集成 线性核驱动BRDF模型 PROSAIL 5-SCALE ACRM
基于Prosail模型和Landsat8数据的小麦冠层含水量反演比较 预览
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作者 侯学会 王猛 +4 位作者 刘思含 高帅 隋学艳 梁守真 万华伟 《麦类作物学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期493-497,共5页
为对比分析Prosail模型和Landsat 8数据在植被含水量反演中的效果,以冠层等效水厚度为植被含水量指标,首先基于地面实测植被参数和Landsat 8波谱响应函数,得到基于Prosail模型的宽波段反射率,并基于模拟宽波段数据和TM8卫星数据构建归... 为对比分析Prosail模型和Landsat 8数据在植被含水量反演中的效果,以冠层等效水厚度为植被含水量指标,首先基于地面实测植被参数和Landsat 8波谱响应函数,得到基于Prosail模型的宽波段反射率,并基于模拟宽波段数据和TM8卫星数据构建归一化植被指数(NDVI)、增强型植被指数(EVI)及两种归一化差值水分指数(NDWI),评价每种指数与小麦冠层含水量的相关性,再基于模拟植被数据、TM8植被数据和小麦冠层含水量,开展植被水分含量的建模和验证分析。结果表明,基于Prosail模型模拟得到的NDWI5和基于Landsat 8构建的NDWI5在小麦冠层含水量反演中的精度均优于NDVI、EVI和NDWI7,且二者的反演精度较为一致,可为地面实测数据过少的区域植被冠层含水量遥感反演提供一种新的思路。 展开更多
关键词 小麦 冠层含水量 NDWI Prosail LANDSAT 8
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Comparative analysis of GF-1, H J-1, and Landsat-8 data for estimating the leaf area index of winter wheat 预览
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作者 LI He CHEN Zhong-xin +4 位作者 JIANG Zhi-wei WU Wen-bin REN Jian-qiang LIU Bin Tuya Hasi 《农业科学学报:英文版》 SCIE CAS CSCD 2017年第2期266-285,共20页
Using simultaneously collected remote sensing data and field measurements,this study firstly assessed the consistency and applicability of China high-resolution earth observation system satellite 1(GF-1) wide field of... Using simultaneously collected remote sensing data and field measurements,this study firstly assessed the consistency and applicability of China high-resolution earth observation system satellite 1(GF-1) wide field of view(WFV) camera,environment and disaster monitoring and forecasting satellite(HJ-1) charge coupled device(CCD),and Landsat-8 operational land imager(OLI) data for estimating the leaf area index(LAI) of winter wheat via reflectance and vegetation indices(VIs). The accuracies of these LAI estimates were then assessed through comparison with an empirical model and the PROSAIL radiative transfer model. The effects of radiation calibration,spectral response functions,and spatial resolution on discrepancies in the LAI estimates between the different sensors were also analyzed. The results yielded the following observations:(1) The correlation between reflectance from different sensors is relative good,with the adjusted coefficients of determination(R2) between 0.375 to 0.818. The differences in reflectance are ranging from 0.002 to 0.054. The correlation between VIs from different sensors is high with the R2 between 0.729 and 0.933. The differences in the VIs are ranging from 0.07 to 0.156. These results show the three sensors' images can all be used for cross calibration of the reflectance and VIs.(2) The four VIs from the three sensors are all demonstrated to be highly correlated with LAI(R2 between 0.703 and 0.849). The linear models associated with the 2-band enhanced vegetation index(EVI2),which feature the highest R2(higher than 0.746) and the lowest root mean square errors(RMSE)(less than 0.21),were selected to estimate the winter wheat LAI. The accuracy of the estimated LAI from Landsat-8 was the highest,with the relative errors(RE) of 2.18% and an RMSE of 0.13,while the HJ-1 was the lowest,with the RE of 2.43% and the RMSE of 0.15.(3) The inversion errors in the different sensors' LAI estimates using the PROSAIL model are small. The accuracy of the GF-1 is the highest with the RE of 3.44%,and th 展开更多
关键词 叶面积指数 冬小麦 环境与灾害监测预报 均方根误差 光谱响应函数 空间分辨率 误差估计 估算
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基于PROSAIL模型的高光谱遥感图像模拟研究 预览 被引量:2
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作者 莫云华 张文娟 张连蓬 《红外》 CAS 2016年第9期1-7,共7页
针对高光谱图像数据难以获取的情况,提出了一种基于PROSAIL辐射传输模型的高光谱图像模拟方法。首先,对PROSAIL模型的输入参数进行了敏感性分析。以此为基础,针对5个典型生化参数(叶片结构参数N、叶绿素含量C_(ab)、叶片干物质含量C_... 针对高光谱图像数据难以获取的情况,提出了一种基于PROSAIL辐射传输模型的高光谱图像模拟方法。首先,对PROSAIL模型的输入参数进行了敏感性分析。以此为基础,针对5个典型生化参数(叶片结构参数N、叶绿素含量C_(ab)、叶片干物质含量C_m、类胡萝卜素含量C_(ar)和叶面积指数LAI),基于支持向量机构建了一种基于多光谱数据的参数计算模型。其次,根据得到的典型生化参数图,通过利用PROSAIL模型逐像元计算获得了高光谱模拟图像。对HJ1A环境卫星的CCD1多光谱图像数据进行了实验,实现了高光谱图像数据模拟。在将等效计算后的模拟结果与HJ1A CCD1多光谱图像数据进行对比后发现,两幅图像对应波段的平均结构相似度都超过了95%;除了蓝光波段之外,全图的相对误差均小于10%。结果表明,本文方法可以很好地实现基于多光谱数据的高光谱图像模拟。 展开更多
关键词 图像模拟 高光谱 植被 辐射传输模型 PROSAIL
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冠层反射光谱对植被理化参数的全局敏感性分析 被引量:4
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作者 肖艳芳 周德民 +1 位作者 宫辉力 赵文吉 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期368-374,共7页
植被理化参数与许多有关植物物质能量交换的生态过程密切相关,定量分析植被反射光谱对理化参数的敏感性是遥感反演理化参数含量的前提。本文采用EFAST(Extended Fourier Amplitude Sensitivity Test)全局敏感性分析方法,利用PROSAIL... 植被理化参数与许多有关植物物质能量交换的生态过程密切相关,定量分析植被反射光谱对理化参数的敏感性是遥感反演理化参数含量的前提。本文采用EFAST(Extended Fourier Amplitude Sensitivity Test)全局敏感性分析方法,利用PROSAIL辐射传输模型分析了冠层疏密程度对叶片生化组分含量、冠层结构以及土壤背景等多种参数敏感性的影响,并对植被理化参数反演所需先验知识的精度问题进行了初步探讨。研究表明:(1)对于较为稠密的冠层,可见光波段的冠层反射率主要受叶绿素含量的影响,近红外和中红外波段的冠层反射率主要受干物质量和含水量的影响;(2)对于稀疏的冠层,LAI是影响400—2500 nm波段范围内冠层反射率的最重要参数,土壤湿度次之,叶片生化参数对冠层反射率的敏感性较低;(3)在已知稀疏冠层LAI的情况下进一步确定土壤的干湿状态,可显著提高冠层反射率对叶绿素含量的敏感度,有助于稀疏冠层叶绿素含量的反演。 展开更多
关键词 冠层 反射率 敏感性 PROSAIL EFAST
植被结构特征对MODIS光谱干旱指数的影响 预览 被引量:1
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作者 杜灵通 田庆久 王磊 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期982-986,共5页
基于MODIS光谱反射信息的干旱指数在农业生产实践中有广泛的应用。利用PROSAIL模型和山东2010年的观测数据,研究了植被叶面积指数和生理生长周期等结构特征对MODIS光谱干旱指数的影响。结果表明,MODIS近红外与短波红外三个波段的反射率... 基于MODIS光谱反射信息的干旱指数在农业生产实践中有广泛的应用。利用PROSAIL模型和山东2010年的观测数据,研究了植被叶面积指数和生理生长周期等结构特征对MODIS光谱干旱指数的影响。结果表明,MODIS近红外与短波红外三个波段的反射率随植被叶片含水量变化明显,由他们构建的五种MODIS光谱干旱指数能够监测植被叶片水分含量。然而,各干旱指数均受叶面积指数(LAI)的影响,在LAI较低时影响较为严重,随着LAI的增大,这一影响逐渐减弱;植被生理生长周期也会影响干旱指数的大小。因此,在使用MODIS光谱干旱指数进行区域干旱监测时,必须考虑植被结构特征,谨慎分析监测结果。研究结论将为干旱遥感监测提供理论基础。 展开更多
关键词 植被结构特征 MODIS 光谱干旱指数 叶片含水量 PROSAIL
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多角度高光谱对光化学反射植被指数估算光能利用率的影响探究 预览 被引量:4
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作者 郑腾飞 于鑫 包云轩 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期577-584,共8页
由于光能利用率(Light Use Efficiency,LUE)随环境的变化关系十分复杂,现有的LUE估算植被初级生产力(GPP)和净初级生产力(NPP)的模型过于粗糙简单,而通过遥感直接估计LUE会更加可靠。研究表明,光化学反射植被指数(PRI)与LUE有... 由于光能利用率(Light Use Efficiency,LUE)随环境的变化关系十分复杂,现有的LUE估算植被初级生产力(GPP)和净初级生产力(NPP)的模型过于粗糙简单,而通过遥感直接估计LUE会更加可靠。研究表明,光化学反射植被指数(PRI)与LUE有很好的相关性,故PRI在利用遥感估计LUE方面具有极大的潜力。但是,很多研究也发现了PRI-LUE的关系受到许多因素的干扰。为了探究多角度高光谱对光化学反射植被指数估算光能利用率的影响,分析了各观测日的光化学反射植被指数变化情况及其与实测光能利用率的关系。结果表明:在主平面的4个观测日都表现出后向的PRI值大于前向的PRI值,均表现出当光谱仪探头从后向散射方向向着前向散射方向变化时,PRI值逐渐变小然后随着天顶角的变大而变大;在光合作用的外部条件和内部环境不受影响的情况下,PROSAIL模型在主平面前向散射方向的中等角度(45°和60°)与后向散射方向的小角度(-15°和-30°)可以较好模拟出单一植被覆盖条件下水稻冠层植被的反射光谱。 展开更多
关键词 光能利用率 光化学反射植被指数 PROSAIL模型
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基于HJ-CCD时序数据提取镇江市水稻种植分布 预览 被引量:1
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作者 郭建茂 施俊怡 《中国农业气象》 CSCD 北大核心 2014年第2期228-234,共7页
基于传统经验公式法和辐射传输法,分别对江苏省镇江市水稻分布状况进行提取.经验公式法可基于植被指数与叶面积指数的统计关系求得,以归一化植被指数和增强植被指数分别建立统计模型,而辐射传输模型采用PROSAIL模型,建立查找表,通过对... 基于传统经验公式法和辐射传输法,分别对江苏省镇江市水稻分布状况进行提取.经验公式法可基于植被指数与叶面积指数的统计关系求得,以归一化植被指数和增强植被指数分别建立统计模型,而辐射传输模型采用PROSAIL模型,建立查找表,通过对比模拟和卫星遥感反射率数据对水稻的LAI(叶面积指数)进行确定.试验依据水稻生育期间LAI的时相分布,确定镇江水稻的种植分布状况.结果表明:(1)由经验公式法得到的镇江水稻面积为7.95&#215;104hm2,相对误差为14.9%,由辐射传输法得到的镇江水稻面积为8.65&#215;104hm2,相对误差为7.5%.辐射传输法的结果更接近实际值.(2)在统计模型中,增强植被指数EVI与LAI相关性比归一化植被指数NDVI与LAI的相关性更高,用EVI-LAI方程对LAI作进一步反演效果更理想;(3)实测值验证分析表明,统计模型反演的LAI标准误差为1.32,PROSAIL模型反演的LAI标准误差为0.97,说明在遥感反演植被生物物理参数时,辐射传输法比传统的经验公式法稳定性更强.研究结果对探讨两种方法在提取作物分布范围中的应用,准确了解作物长势和种植面积以指导生产具有重要意义. 展开更多
关键词 经验公式 查找表 水稻 遥感
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辐射传输模型多尺度反演植被理化参数研究进展 预览 被引量:11
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作者 肖艳芳 周德民 赵文吉 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期3291-3297,共7页
植被是生态系统最重要的组成成分之一,许多与植被有关的物质能量交换过程都与植被的理化参数密切相关,因此定量估算植被的理化参数含量对监测植被生长状况、森林火灾预警以及研究全球碳氮循环过程等都具有重要意义。在众多定量反演植被... 植被是生态系统最重要的组成成分之一,许多与植被有关的物质能量交换过程都与植被的理化参数密切相关,因此定量估算植被的理化参数含量对监测植被生长状况、森林火灾预警以及研究全球碳氮循环过程等都具有重要意义。在众多定量反演植被理化参数的方法中,基于数学、物理学以及生物学的基本理论建立起来的辐射传输模型受到越来越多的关注。辐射传输模型描述了植被与入射辐射之间的相互作用过程和特征,相对于传统的经验/半经验方法,辐射传输模型物理意义明确,具有稳定性和可移植性强的特点。在分析国内外最新相关研究的基础上,首先从植被叶片、冠层和像元3个不同的尺度阐述反演植被理化参数的辐射传输模型。叶片尺度上主要介绍PROSPECT模型和LIBERTY模型;冠层尺度上主要介绍SAIL冠层辐射传输模型以及PROSPECT与SAIL耦合的PROSAIL叶片-冠层辐射传输模型;像元尺度的植被理化参数反演目前主要采用冠层尺度的辐射传输模型。其次,分析尺度变化下植被理化参数遥感反演所面临的主要问题,如不同尺度下模型参数敏感性的变化、辐射传输模型的选取以及混合像元的影响等。最后,总结展望植被理化参数反演多模型与多种数据源相互结合的研究趋势,以及将来具有高空间分辨率的高光谱遥感卫星升空后所带来的发展前景。 展开更多
关键词 理化参数 PROSPECT PROSAIL 尺度 辐射传输模型
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基于PROBA/CHRIS遥感数据和PROSAIL模型的春小麦LAI反演 预览 被引量:21
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作者 杨贵军 赵春江 +2 位作者 邢著荣 黄文江 王纪华 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期 88-94,共7页
大面积区域作物叶面积指数(LAI)遥感反演,对指导作物管理具有重要的意义。该文基于2008年5-7月在黑河流域开展的大型星-机-地遥感综合试验获取的多角度高光谱PROBA/CHRIS数据及地面同步观测数据,利用PROSAIL辐射传输模型和神经元网络... 大面积区域作物叶面积指数(LAI)遥感反演,对指导作物管理具有重要的意义。该文基于2008年5-7月在黑河流域开展的大型星-机-地遥感综合试验获取的多角度高光谱PROBA/CHRIS数据及地面同步观测数据,利用PROSAIL辐射传输模型和神经元网络方法反演春小麦LAI,并利用地面实测LAI进行验证和分析,结果表明:PROBA/CHRIS数据的最佳组合波段为band4(555.1nm)、band9(696.9nm)和band15(871.5nm),利用PROBA/CHRIS数据反演LAI时,3角度组合(0°、36°、55°)反演LAI精度最高(R2=0.854,RMSE=0.344;MAE=0.213)。随着观测角度增加LAI反演精度相应提高,但超过3个角度后,多观测角度数据会带来较大不确定性,影响神经元网络建模,导致LAI反演精度下降。 展开更多
关键词 遥感 神经元网络 反演 春小麦 LAI PROBA/CHRIS PROSAIL
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A new semi-empirical model for soil moisture content retrieval by ASAR and TM data in vegetation-covered areas 被引量:1
12
作者 YU Fan ZHAO YingShi 《中国科学:地球科学英文版》 SCIE EI CAS 2011年第12期 1955-1964,共10页
活跃微波和被动光遥感数据在表面土壤潮湿内容的倒置表明了他们的各自的优点。一个新半实验的模型联合地在盖住植被的区域为土壤潮湿内容检索被介绍,用 ENVISAT-ASAR 和 LANDSAT-TM 数据。算法的推导基于散布模型的密歇根微波华盖的简... 活跃微波和被动光遥感数据在表面土壤潮湿内容的倒置表明了他们的各自的优点。一个新半实验的模型联合地在盖住植被的区域为土壤潮湿内容检索被介绍,用 ENVISAT-ASAR 和 LANDSAT-TM 数据。算法的推导基于散布模型的密歇根微波华盖的简化(模仿) 。在模型,扎根的表面被划分成华盖层和土壤层,并且实验关系在植被水团 W c,反散射系数 pq1,双向散布系数 pq2 和扑灭系数 p 之中模仿了。半实验的模型的关键输入参数被归结为仅仅叶区域索引(LAI ) ,它能被光模型 PROSAIL 容易转换,允许要完成的微波和光模型联合。另外,植被 RMS 高度(S 蔬菜) 被介绍为覆盖植被引起的雷达阴影效果改正。半实验的模型的参数敏感的分析看了那地区性的叶区域索引什么时候是小的(LAI3 ) ,模型是更适用的。在学习区域的土壤潮湿分发用大小为模型确认使用了的半实验的模型和地地面被印射。这证明在雷达阴影效果的修正以后,在土壤潮湿的测量地面、半实验的导出模型的估计之间的平均相对错误(E r ) 从 17.6% ~ 10.4% 减少了,当 RMS 从 0.055 ~ 0.031 g cm3 减少了时。从半实验的模型的土壤潮湿估计的精确性比为 MIMICS 模型好一些(E r =22.7% , RMS = 0.068 g cm3 ) ,当 LAI 是小的时,证明半实验的模型在获得地区性的表面土壤潮湿是有效的满足。 展开更多
关键词 土壤水分含量 半经验模型 植被覆盖 SAR数据 TM数据 内容检索 后向散射系数 ENVISAT
ASAR和TM数据协同反演植被覆盖地表土壤水分的新方法 被引量:20
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作者 余凡 赵英时 《中国科学:地球科学》 CSCD 北大核心 2011年第4期532-540,共9页
考虑到主动微波和被动光学遥感数据反映地表土壤水分的各自优势,提出一种ASAR数据和TM数据协同反演植被覆盖土壤水分的半经验耦合模型.该模型通过简化MIMICS模型,将研究对象分为植被冠层和土壤层两部分,模拟了冠层叶片含水量与单位体积... 考虑到主动微波和被动光学遥感数据反映地表土壤水分的各自优势,提出一种ASAR数据和TM数据协同反演植被覆盖土壤水分的半经验耦合模型.该模型通过简化MIMICS模型,将研究对象分为植被冠层和土壤层两部分,模拟了冠层叶片含水量与单位体积内植被消光系数,后向/双向散射系数的经验关系,减少了模型的输入参数,使模型最关键的输入参数为光学易于反演的叶面积指数LAI.LAI采用PROSAIL模型进行反演,实现微波和光学模型的耦合,并引入植被均方根高度(Sveg)来修正冠层重叠造成的雷达阴影效应,然后对半经验模型的系数进行了参数敏感性分析,发现在LAI较小时(LAI≤3),模型更为适用.最后,选用甘肃黑河试验区的TM,ASAR数据,利用耦合模型生成了研究区土壤水分布图,并利用地面实测数据对该耦合模型和MIMICS模型进行比较验证.结果表明:通过对雷达阴影效应的校正,该模型反演的地表土壤水分与实测值的平均相对误差Er从17.6%减小到10.4%,RMS从0.055降低到0.031g/cm3.同时,耦合模型的反演效果明显好于MIMICS模型单独反演的结果(Er=22.7%,RMS=0.068g/cm3);表明在LAI较小的区域,该主被动遥感耦合模型能有效的反演土壤水分,取得较好的反演精度. 展开更多
关键词 微波光学遥感 MIMICS PROSAIL 土壤水分
基于分类知识利用神经网络反演叶面积指数 预览 被引量:6
14
作者 陈艳华 张万昌 雍斌 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期 2785-2793,共9页
叶面积指数(LAI,Leaf Area Index)是陆面过程中一个十分重要的输入参数,其遥感反演方法研究一直是国内外遥感应用研究的热点问题。基于统计的遥感反演方法由于缺乏物理基础,其可靠性和普适性差。基于物理的冠层反射模型的LAI反演方法... 叶面积指数(LAI,Leaf Area Index)是陆面过程中一个十分重要的输入参数,其遥感反演方法研究一直是国内外遥感应用研究的热点问题。基于统计的遥感反演方法由于缺乏物理基础,其可靠性和普适性差。基于物理的冠层反射模型的LAI反演方法克服了上述弊端,但是由于反演过程是病态的,模型反演结果一般不唯一。神经网络算法的介入可在一定程度上改善这一问题,但是模型反演的病态问题至今仍无法很好地解决。在PROSAIL模型敏感性分析的基础上提出了一种基于影像分类的神经网络反演方法,引进了土壤反射指数用于替代原模型中难以确定的土壤背景反射参数,分别针对不同植被类型建立各自的神经网络,对经过大气纠正后的Landsat ETM+影像进行了模拟实验并同野外实测LAI数据进行比较。结果表明,对于LAI小于3的植被区该方法的反演精度比较可靠,而LAI大于3的植被区,反演的LAI偏小,原因归结为密植被的冠层反射在LAI大于3以后趋于饱和而无法敏感地表征LAI的变化所导致的。 展开更多
关键词 叶面积指数 神经网络 冠层反射模型 PROSAIL
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基于TM的辐射传输模型反演叶面积指数可行性研究 预览 被引量:10
15
作者 陈艳华 张万昌 雍斌 《国土资源遥感》 CSCD 2007年第2期 44-49,共6页
基于PROSAIL辐射传输模型,引入土壤反射指数SRI来简化模型,提出直接从反射率计算SRI的方法;同时,针对不同的植被状况,采取不同波段组合对模型的参数进行敏感性分析,确定自由参数与反演波段组合,提出一种基于不同植被状况的叶面... 基于PROSAIL辐射传输模型,引入土壤反射指数SRI来简化模型,提出直接从反射率计算SRI的方法;同时,针对不同的植被状况,采取不同波段组合对模型的参数进行敏感性分析,确定自由参数与反演波段组合,提出一种基于不同植被状况的叶面积指数反演策略;最后,应用遗传算法对模拟的TM光谱反射数据进行实验。结果表明,对于LAI〈3的植被,反演精度较高;但是对于LAI〉3的植被,反演精度较低,其原因主要是冠层反射对LAI不再敏感。因此,辐射传输模型反演LAI有一定适用范围,只有在此范围内LAI的反演精度才可靠。 展开更多
关键词 辐射传输模型 PROSAIL 叶面积指数 模型反演
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土壤背景对冠层NDVI的影响分析 预览 被引量:15
16
作者 唐怡 刘良云 +1 位作者 黄文江 王纪华 《遥感技术与应用》 CSCD 2006年第2期 142-148,共7页
归一化差值植被指数NDVI是植被遥感中应用最为广泛的指数之一,但它受土壤背景等因素的干扰比较强烈。结合实测的土壤数据以及公式推导、PROSAIL模型模拟等方法分析了这种影响。首先,假定与土壤线性混合且叶片呈水平分布的植被冠层,... 归一化差值植被指数NDVI是植被遥感中应用最为广泛的指数之一,但它受土壤背景等因素的干扰比较强烈。结合实测的土壤数据以及公式推导、PROSAIL模型模拟等方法分析了这种影响。首先,假定与土壤线性混合且叶片呈水平分布的植被冠层,根据土壤与植被分别在红光、近红外波段处的反射率值、植被覆盖度等参数,利用公式推导了土壤背景对不同覆盖度下冠层NDVI的影响。其次,利用PROSAIL冠层光谱模拟模型,模拟分析了土壤背景对不同LAI下冠层NDVI的影响。分析的结果表明:LAI越小,土壤背景的影响越大;暗土壤背景下的冠层NDVI值大于亮土壤背景下冠层的NDVI值;并且,暗土壤条件下,NDVI值对土壤亮度的变化更敏感,而亮土壤下,NDVI值则对LAI或覆盖度的变化更敏感。最后利用实测的不同土壤背景下的冬小麦冠层光谱数据,验证了公式推导和模型模拟的结果。 展开更多
关键词 NDVI 土壤线 PROSAIL LAI 覆盖度
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基于PROSAIL模型的华北平原地区玉米冠层含水量遥感定向反演 预览
17
作者 项鑫 《河南城建学院学报》 CAS 2019年第4期72-79,共8页
华北平原是我国三大平原之一,为我国重要的农业区。有效、准确、快速地监测华北平原地区农作物水分含量,能够为农业生产、灌溉提供主要辅助资料,有力推动农业现代化。基于PROSAIL模型构建模拟数据库,定量分析叶片生理参数和土壤背景对... 华北平原是我国三大平原之一,为我国重要的农业区。有效、准确、快速地监测华北平原地区农作物水分含量,能够为农业生产、灌溉提供主要辅助资料,有力推动农业现代化。基于PROSAIL模型构建模拟数据库,定量分析叶片生理参数和土壤背景对农作物冠层光谱响应的影响,并基于2015年地面实测玉米冠层含水量数据,构建华北平原地区玉米冠层含水量定量反演模型。 展开更多
关键词 PROSAIL模型 调节植被水分指数 华北平原地区 遥感定量反演 玉米冠层含水量
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基于时序LAI的地块尺度玉米长势监测方法
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作者 苏伟 朱德海 +3 位作者 苏鸣宇 黄健熙 刘哲 郭浩 《资源科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第3期601-611,共11页
农作物长势监测可为田间管理措施调整和农作物产量预测提供及时、准确的信息。针对中国地块面积小的情况,本文采用中高分辨率的多源遥感影像Landsat-7 ETM+影像、Landsat-8 OLI影像、高分一号(GF-1)影像、HJ-1 A/B卫星影像为数据源;针... 农作物长势监测可为田间管理措施调整和农作物产量预测提供及时、准确的信息。针对中国地块面积小的情况,本文采用中高分辨率的多源遥感影像Landsat-7 ETM+影像、Landsat-8 OLI影像、高分一号(GF-1)影像、HJ-1 A/B卫星影像为数据源;针对目前过多依赖NDVI等易饱和植被指数的问题,研究中选择LAI为长势监测指标,并利用PROSAIL辐射传输模型反演LAI,以保证该指标的准确性;长势实时监测采用RPLAI、LVCI、MLVCI指标,从多个角度表征长势的实时监测结果。研究结果表明:①同时相GF-1影像和Landsat-8 OLI影像具有较高的相关性,2种影像在近红外波段、绿波段、红波段的相关性决定系数R~2分别为0.9320、0.7339、0.7153。②基于PROSAIL模型可以反演得到高精度的LAI,基于时序LAI的玉米生长过程监测结果表明:2015年,黑龙江农垦总局八五二农场6月下旬玉米冠层LAI快速增加,7月底、8月初LAI达到最大,并持续一段时间,进入8月下旬后,LAI开始下降。③利用RPLAI、LVCI、MLVCI指标对研究区玉米长势实时监测的结果表明,与2011—2014年相比,2015年八五二农场玉米长势一般,研究区北部长势较好,南部区域长势较差。从研究结果我们得出如下结论:①同时相的Landsat-8 OLI影像与GF-1遥感影像,经过相对辐射定标后可以结合使用于农作物长势监测中;②利用PROSAIL模型反演时序LA,可用于地块尺度的农作物长势精细监测。 展开更多
关键词 多源卫星影像 地块尺度 LAI PROSAIL模型 生长过程监测 实时监测
基于PROSAIL模型的玉米冠层叶面积指数及叶片叶绿素含量反演方法研究 预览
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作者 张明政 苏伟 朱德海 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2019年第5期28-33,I0003共7页
农作物冠层叶面积指数(LAI)和叶片叶绿素含量(LCC)是农业定量遥感中的重要反演参数。该文以Sentinel-2影像为数据源,基于PROSAIL辐射传输模型,结合基于正则化的代价函数优化和基于光谱响应函数及高斯噪声的反演策略,反演夏玉米冠层LAI和... 农作物冠层叶面积指数(LAI)和叶片叶绿素含量(LCC)是农业定量遥感中的重要反演参数。该文以Sentinel-2影像为数据源,基于PROSAIL辐射传输模型,结合基于正则化的代价函数优化和基于光谱响应函数及高斯噪声的反演策略,反演夏玉米冠层LAI和LCC。与实测光谱对比分析可知,大气校正后的Sentinel-2影像反射率及PROSAIL模型具有较高的精度。验证结果表明,LAI、LCC的反演结果总体精度较高,与实测值相关性较好,其中,三叶期LAI、LCC的R^2分别为0.62、0.49,拔节期LAI、LCC的R^2分别为0.53、0.59。基于PROSAIL模型改进反演策略可为农作物参数反演提供研究思路和理论依据,也能够为农作物生长过程监测提供数据支持。 展开更多
关键词 PROSAIL模型 Sentinel-2影像 反演策略 叶面积指数 叶片叶绿素含量 玉米
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基于模型模拟的NDVI对叶片生化组分参数的敏感性及叶绿素估算 预览
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作者 舒方 袁金国 《科技通报》 2019年第4期120-128,共9页
归一化植被指数(NDVI)能够反映绿色植物的生长状况、监测作物长势,并与叶片尺度和冠层尺度的植被生化参数密切相关。研究方法主要是通过PROSAIL模型来分析NDVI的敏感性。在叶片尺度上,对NDVI变化的敏感性最高的参数是叶绿素含量(Cab),... 归一化植被指数(NDVI)能够反映绿色植物的生长状况、监测作物长势,并与叶片尺度和冠层尺度的植被生化参数密切相关。研究方法主要是通过PROSAIL模型来分析NDVI的敏感性。在叶片尺度上,对NDVI变化的敏感性最高的参数是叶绿素含量(Cab),其次是叶肉结构参数(N);而干物质含量(Cm)和含水量(Cw)变化的敏感性较弱。在冠层尺度,NDVI对叶面积指数(LAI)的敏感性最高,其次是观测天顶角(VZA);叶倾角分布(LAD)和太阳高度角对NDVI的敏感性也较大。2017年5月16~18日野外实验采集数据及冬小麦叶片,通过实验室测得叶绿素浓度,结合2017年5月15日河北省石家庄市栾城区Landsat OLI影像,计算出采样点小麦的NDVI,建立叶绿素含量估算模型,生成栾城区冬小麦叶绿素含量分布图,得到研究区叶绿素浓度大部分在30~70μg·cm-2。 展开更多
关键词 PROSAIL模型模拟 归一化植被指数(NDVI) 观测天顶角 敏感性 叶绿素含量估算
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