一种基于无人机高光谱数据的植被盖度估算新方法
本文选题:植被覆盖度 + 无人机 ; 参考:《光谱学与光谱分析》2017年11期
【摘要】:从分析对植被覆盖度(FVC)敏感的光谱特性入手,使用Avafield-3光谱仪(测量范围300~2 500nm),利用人工草坪控制植被覆盖度的方式研究混合光谱与植被覆盖度的关系,通过实验发现红边区间(680~760nm)对植被覆盖度最为敏感,而红边区间光谱的一阶导数与植被覆盖度的相关性最高(0.98),且有较强的稳定性,因此选择红边斜率k作为估算植被盖度的参数。参考混合光谱分解法反演植被覆盖度的经典模型——即以NDVI(normalized difference vegetation index)为参数的植被覆盖度反演模型,以红边斜率代替NDVI构建了2个反演植被覆盖度FVC的新的红边斜率模型,该模型是对经典模型的进一步改进。为验证模型精度,以研究区内无人机(UVA)的高光谱数据和研究区实际测量的植被覆盖度数据进行验证:对高光谱数据计算每个像元680~760nm之间的斜率,利用PPI(pixel purity index)提取纯像元,计算纯植被像元光谱斜率的最大值和纯土壤像元光谱斜率最小值,利用新的红边斜率FVC模型求取植被覆盖度;实测数据采用照相方法,经过几何校正、监督分类后统计植被覆盖度,结果表明:通过实测数据与无人机高光谱数据获取的植被覆盖数据进行验证,新构建的基于红边斜率的两个植被覆盖度模型的精度(R2分别达0.893 3和0.892 7)都略高于以NDVI为参数的模型(R2分别达0.839 9和0.829 9)。提出使用红边斜率计算植被覆盖度的模型,具有较明确的生物物理意义,具有较高的应用潜力和推广价值。
[Abstract]:Based on the analysis of the spectral characteristics sensitive to vegetation coverage, the relationship between mixed spectrum and vegetation coverage was studied by using Avafield-3 spectrometer (measuring range 300 ~ 2 500 nm) and using artificial lawn to control vegetation coverage. It is found that the red edge interval is most sensitive to vegetation coverage, and the correlation between the first derivative of the red edge spectrum and the vegetation coverage is the highest (0.98) and has strong stability. Therefore, the red edge slope k is chosen as the parameter to estimate the vegetation coverage. Referring to the classical model of vegetation coverage inversion using mixed spectral decomposition method, that is, the vegetation coverage inversion model with NDVI(normalized difference vegetation index) as the parameter, two new red edge slope models for retrieving vegetation coverage FVC are constructed by using red edge slope instead of NDVI. The model is a further improvement on the classical model. In order to verify the accuracy of the model, the hyperspectral data of UAV in the study area and the vegetation coverage data measured in the study area were verified. The slope between each pixel 680~760nm was calculated from the hyperspectral data, and the pure pixel was extracted by using PPI(pixel purity indexs. The maximum value of spectral slope of pure vegetation pixel and the minimum value of spectral slope of pure soil pixel are calculated, and the vegetation coverage is obtained by using a new red edge slope FVC model. The results show that the vegetation coverage is verified by the measured data and the data obtained from the UAV hyperspectral data. The accuracy of the two vegetation coverage models based on the red slope is 0.893 3 and 0.892 7 respectively), which is slightly higher than that of the NDVI model (0.839 9 and 0.829 9). A model for calculating vegetation coverage with red edge slope is presented, which has clear biophysical significance and has high application potential and popularization value.
【作者单位】: 北京林业大学精准林业北京市重点实验室;山东交通学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(41371001) 国家高技术研究发展计划(863)重大项目(2008AA121806)资助
【分类号】:Q948;TP751
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 郭占军;阎广建;冯雪;王远征;张霄羽;;遥感估算植被覆盖度的角度效应分析[J];北京师范大学学报(自然科学版);2007年03期
2 马聪;武文波;;阜新地区植被覆盖度变化提取及分析[J];测绘与空间地理信息;2010年01期
3 李登科;范建忠;王娟;;陕西省植被覆盖度变化特征及其成因[J];应用生态学报;2010年11期
4 王兮之;甘春英;梁钊雄;高全洲;;粤北岩溶山区连江流域植被覆盖度动态变化研究[J];中国岩溶;2010年04期
5 甘春英;王兮之;李保生;梁钊雄;李志文;温小浩;;连江流域近18年来植被覆盖度变化分析[J];地理科学;2011年08期
6 严振英;;植被覆盖度的测算方法和应用现状[J];黑龙江畜牧兽医;2011年23期
7 陈涛;牛瑞卿;李平湘;张良培;;密云水库流域2000-2005年植被覆盖度变化监测[J];环境科学与技术;2011年S2期
8 张学珍;朱金峰;;1982~2006年中国东部植被覆盖度的变化[J];气候与环境研究;2013年03期
9 田海静;曹春香;戴晟懋;郑盛;陆诗雷;徐敏;陈伟;赵坚;刘迪;朱红缘;;准格尔旗植被覆盖度变化的时间序列遥感监测[J];地球信息科学学报;2014年01期
10 吴晓莉,赵纯勇,杨华;重庆市沙坪坝区植被覆盖度的遥感估算[J];石河子大学学报(自然科学版);2005年03期
相关会议论文 前10条
1 李登科;范建忠;王娟;;陕西近10年来植被覆盖度变化特征及其成因分析[A];第28届中国气象学会年会——S11气象与现代农业[C];2011年
2 刘家兴;王卫;陈健飞;;植被覆盖度时空演变与气候变化的相关分析——以粤西北三连地区为例[A];中国山区土地资源开发利用与人地协调发展研究[C];2010年
3 曹永翔;刘小丹;张克斌;陈明;;都兰县察汗乌苏绿洲植被覆盖度变化研究[A];陕西省水力发电工程学会第三届青年优秀科技论文集[C];2013年
4 支克广;涂钢;王琪;陈宏俊;;使用图像分析法测量叶面积和植被覆盖度[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
5 陈晓光;李剑萍;韩颖娟;李志军;陈葆德;;宁夏近年来植被及其覆盖度变化分析[A];中国气象学会2006年年会“卫星遥感技术进展及应用”分会场论文集[C];2006年
6 王明全;刘少军;;基于MODIS数据的儋州市植被覆盖变化研究[A];中国气象学会2007年年会生态气象业务建设与农业气象灾害预警分会场论文集[C];2007年
7 刘耀开;穆西晗;阎广建;;基于植被生长模型和不同空间分辨率数据的植被覆盖度反演[A];遥感定量反演算法研讨会摘要集[C];2010年
8 李萌;白中科;文乐琴;潘健;;基于像元二分模型榆神府矿区植被覆盖度研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
9 郑艳伟;郑卓;潘安定;马海州;;柴达木盆地尕海湖12ka BP以来孢粉与植被覆盖度研究[A];中国古生物学会第十次全国会员代表大会暨第25届学术年会——纪念中国古生物学会成立80周年论文摘要集[C];2009年
10 王敬钊;王良桂;袁素霞;刘春;明军;;基于3S技术的植物资源监测研究进展[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
相关重要报纸文章 前1条
1 通讯员 闫靖靖 李登科;陕西植被覆盖度逐年增长[N];中国气象报;2011年
相关博士学位论文 前3条
1 丁艳玲;植被覆盖度遥感估算及其真实性检验研究[D];中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所);2015年
2 高振东;西辽河流域植被覆盖度时空演变规律及其影响因素研究[D];沈阳农业大学;2015年
3 李晓松;干旱地区稀疏植被覆盖度高光谱遥感定量反演研究[D];中国林业科学研究院;2008年
相关硕士学位论文 前10条
1 陈吉龙;重庆市三峡库区植被覆盖度的遥感估算及动态变化研究[D];西南大学;2010年
2 李琳;北京郊区植被覆盖度变化动态遥感监测[D];北京林业大学;2008年
3 孙微;陕北地区农牧交错带植被覆盖度动态及驱动力分析[D];北京林业大学;2012年
4 贾媛;河保偏矿区植被覆盖度演变趋势与驱动力分析[D];山西大学;2012年
5 王朋;基于3S技术的大渡河上游植被覆盖度时空变化研究[D];四川农业大学;2012年
6 李亮;杭州湾沿岸植被覆盖度遥感监测及变化研究[D];上海师范大学;2015年
7 潘学平;呼伦贝尔草原植被覆盖度与地上生物量时空格局研究[D];河北师范大学;2015年
8 王黎;近30年库布齐沙地植被覆盖度动态变化及景观空间分布格局研究[D];内蒙古大学;2015年
9 陈骏;松华坝水源区植被覆盖度动态变化及其与气象因子关系研究[D];云南师范大学;2015年
10 李继业;基于多源遥感数据的博州植被覆盖度反演与时空变化研究[D];新疆大学;2015年
,本文编号:1829179
本文链接:https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/1829179.html