刘婷:不同空间尺度森林LAI遥感估算及真实性检验论文

刘婷:不同空间尺度森林LAI遥感估算及真实性检验论文

本文主要研究内容

作者刘婷(2019)在《不同空间尺度森林LAI遥感估算及真实性检验》一文中研究指出:遥感数据的“尺度效应”是客观存在的。不同空间尺度的遥感数据、遥感反演的模型以及得到的遥感产品这些都存在这种尺度效应。数据点的空间信息与像元面的空间信息能否匹配仍是待解决的问题。地面测量点对遥感像元的代表性如何,怎样获取像元的相对真值,多大的空间分辨率可以真实地反映森林区域的叶面积指数(LAI),这些都是定量遥感中的重要问题。本研究根据特征精度和相对均匀的概念,保持地面实测数据的真实观测面积与遥感像元获取面积一致的条件下,计算LAI-2200和TRAC两种冠层分析仪测量的空间范围,并结合 GF-2(4.1 m)、Sentinel-2(10 m)、Landsat-8(30 m)这三种不同空间分辨率遥感影像,找到各尺度下像元的相对真值,与植被指数构建估算模型,比较得到最优估算模型,分析不同空间尺度森林叶面积指数估算的差异,同时引入指标评价三种尺度数据集的空间代表性,得到估算叶面积指数的最优尺度。根据物质守恒定律,得到大尺度的相对真值,评价不同转换方法的精度以及对MODIS LAI产品进行真实性检验。通过研究结果表明,LAI-2200实测数据的点能代表最大空间范围是12m×12m像元尺度,所以GF-2和Sentinel-2两种尺度使用单点模型,Landsat-8使用传统简单平均的多点模型。使用SR、NDVI、SAVI和ARVI植被指数构建一元指数模型,结果表明比值植被指数(SR)与LAI的相关性比NDVI、RVI、SAVI的相关性高,使用SR与LAI的一元指数模型可以更高精度地实现研究区域LAI的估算。不同空间尺度的遥感影像对LAI建模存在一定影响。采用30 m和100 m尺度对估算结果进行验证,结果表明基于10 m尺度Sentinel-2的更适合估算森林LAI。对最优模型得到的三种尺度结果进行空间代表性评价,结果与仪器测量的空间范围一致,GF-2和Sentinel-2的单点数据集对两尺度像元的空间代表性较好;GF-2的空间分辨率最高,像元内的覆盖类型更单一,像元更均匀,门槛系数(Coefficient of sill,CS)值最小,但是建模精度和拟合并不是最好;Landsat-8的空间分辨率是30 m,像元内植被覆盖类型较其他两尺度稍复杂,所以像元均匀度也相对较低,空间代表性相对较差。对于森林来说,分辨率越高并不一定能充分估算森林LAI分布,10 m空间分辨率的Sentinel-2遥感影像能更好地对森林LAI进行预测,是估算森林LAI的最优尺度。根据物质守恒定律,基于最优尺度的相对真值对五种尺度转换方法的精度进行验证,得出在获取相对真值的情况下,使用频数权重法的精度最高。最后还对MODIS LAI产品进行真实性检验,结果显示MODIS LAI产品估算结果偏差很大,所以MODIS LAI遥感产品估算精度有待于提高,不能直接作为机理模型的输入数据,需要对其进行校正才能作为初始输入数据进行模型模拟。

Abstract

yao gan shu ju de “che du xiao ying ”shi ke guan cun zai de 。bu tong kong jian che du de yao gan shu ju 、yao gan fan yan de mo xing yi ji de dao de yao gan chan pin zhe xie dou cun zai zhe chong che du xiao ying 。shu ju dian de kong jian xin xi yu xiang yuan mian de kong jian xin xi neng fou pi pei reng shi dai jie jue de wen ti 。de mian ce liang dian dui yao gan xiang yuan de dai biao xing ru he ,zen yang huo qu xiang yuan de xiang dui zhen zhi ,duo da de kong jian fen bian lv ke yi zhen shi de fan ying sen lin ou yu de xie mian ji zhi shu (LAI),zhe xie dou shi ding liang yao gan zhong de chong yao wen ti 。ben yan jiu gen ju te zheng jing du he xiang dui jun yun de gai nian ,bao chi de mian shi ce shu ju de zhen shi guan ce mian ji yu yao gan xiang yuan huo qu mian ji yi zhi de tiao jian xia ,ji suan LAI-2200he TRACliang chong guan ceng fen xi yi ce liang de kong jian fan wei ,bing jie ge GF-2(4.1 m)、Sentinel-2(10 m)、Landsat-8(30 m)zhe san chong bu tong kong jian fen bian lv yao gan ying xiang ,zhao dao ge che du xia xiang yuan de xiang dui zhen zhi ,yu zhi bei zhi shu gou jian gu suan mo xing ,bi jiao de dao zui you gu suan mo xing ,fen xi bu tong kong jian che du sen lin xie mian ji zhi shu gu suan de cha yi ,tong shi yin ru zhi biao ping jia san chong che du shu ju ji de kong jian dai biao xing ,de dao gu suan xie mian ji zhi shu de zui you che du 。gen ju wu zhi shou heng ding lv ,de dao da che du de xiang dui zhen zhi ,ping jia bu tong zhuai huan fang fa de jing du yi ji dui MODIS LAIchan pin jin hang zhen shi xing jian yan 。tong guo yan jiu jie guo biao ming ,LAI-2200shi ce shu ju de dian neng dai biao zui da kong jian fan wei shi 12m×12mxiang yuan che du ,suo yi GF-2he Sentinel-2liang chong che du shi yong chan dian mo xing ,Landsat-8shi yong chuan tong jian chan ping jun de duo dian mo xing 。shi yong SR、NDVI、SAVIhe ARVIzhi bei zhi shu gou jian yi yuan zhi shu mo xing ,jie guo biao ming bi zhi zhi bei zhi shu (SR)yu LAIde xiang guan xing bi NDVI、RVI、SAVIde xiang guan xing gao ,shi yong SRyu LAIde yi yuan zhi shu mo xing ke yi geng gao jing du de shi xian yan jiu ou yu LAIde gu suan 。bu tong kong jian che du de yao gan ying xiang dui LAIjian mo cun zai yi ding ying xiang 。cai yong 30 mhe 100 mche du dui gu suan jie guo jin hang yan zheng ,jie guo biao ming ji yu 10 mche du Sentinel-2de geng kuo ge gu suan sen lin LAI。dui zui you mo xing de dao de san chong che du jie guo jin hang kong jian dai biao xing ping jia ,jie guo yu yi qi ce liang de kong jian fan wei yi zhi ,GF-2he Sentinel-2de chan dian shu ju ji dui liang che du xiang yuan de kong jian dai biao xing jiao hao ;GF-2de kong jian fen bian lv zui gao ,xiang yuan nei de fu gai lei xing geng chan yi ,xiang yuan geng jun yun ,men jian ji shu (Coefficient of sill,CS)zhi zui xiao ,dan shi jian mo jing du he ni ge bing bu shi zui hao ;Landsat-8de kong jian fen bian lv shi 30 m,xiang yuan nei zhi bei fu gai lei xing jiao ji ta liang che du shao fu za ,suo yi xiang yuan jun yun du ye xiang dui jiao di ,kong jian dai biao xing xiang dui jiao cha 。dui yu sen lin lai shui ,fen bian lv yue gao bing bu yi ding neng chong fen gu suan sen lin LAIfen bu ,10 mkong jian fen bian lv de Sentinel-2yao gan ying xiang neng geng hao de dui sen lin LAIjin hang yu ce ,shi gu suan sen lin LAIde zui you che du 。gen ju wu zhi shou heng ding lv ,ji yu zui you che du de xiang dui zhen zhi dui wu chong che du zhuai huan fang fa de jing du jin hang yan zheng ,de chu zai huo qu xiang dui zhen zhi de qing kuang xia ,shi yong pin shu quan chong fa de jing du zui gao 。zui hou hai dui MODIS LAIchan pin jin hang zhen shi xing jian yan ,jie guo xian shi MODIS LAIchan pin gu suan jie guo pian cha hen da ,suo yi MODIS LAIyao gan chan pin gu suan jing du you dai yu di gao ,bu neng zhi jie zuo wei ji li mo xing de shu ru shu ju ,xu yao dui ji jin hang jiao zheng cai neng zuo wei chu shi shu ru shu ju jin hang mo xing mo ni 。

论文参考文献

  • [1].常绿阔叶林植物功能性状的空间变异及其与环境、生物竞争的尺度关联性[D]. 许洺山.华东师范大学2016
  • [2].海南尖峰岭热带山地雨林立木密度和物种多样性的关联[D]. 吴裕鹏.中国林业科学研究院2013
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自东北林业大学的刘婷,发表于刊物东北林业大学2019-11-18论文,是一篇关于森林叶面积指数论文,相对真值论文,空间代表性论文,尺度转换论文,真实性检验论文,东北林业大学2019-11-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自东北林业大学2019-11-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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