基于多光谱与高光谱遥感数据的冬小麦叶面积指数反演比较
本文选题:植被 切入点:遥感 出处:《农业工程学报》2016年03期 论文类型:期刊论文
【摘要】:近年来,高光谱遥感数据广泛应用于农作物叶面积指数(LAI)反演。与常用的多光谱遥感数据相比,高光谱数据能否提高农作物LAI反演的精度和稳定性还存在争议。针对这一问题,该研究利用实测冬小麦冠层高光谱反射率数据,构造了不同光谱分辨率和波段组合的5种光谱数据。基于ACRM(a two-layer canopy reflectance model)模型、2套参数化方案及上述5种光谱数据,对冬小麦LAI进行反演,分析光谱分辨率、高光谱数据波段选择、模型参数不确定性3方面因素对LAI反演精度与稳定性的影响。研究结果表明:当波段选择适宜、模型参数不确定性较小且光谱数据分辨率较高时,LAI反演精度与稳定性更高,提高光谱分辨率对LAI反演精度的改进作用随光谱分辨率的升高而降低;反之,当高光谱数据波段选择不当或者模型参数不确定性较大时,提高光谱数据的分辨率并未提高LAI反演精度。该研究解释了"高光谱遥感数据能否提高植被参数反演精度"问题,为进一步发挥高光谱数据在农作物LAI反演中的潜力提供了科学参考。
[Abstract]:In recent years, hyperspectral remote sensing data have been widely used in crop leaf area index (Lai) inversion. Compared with conventional multispectral remote sensing data, whether hyperspectral data can improve the precision and stability of crop LAI inversion is controversial. In this study, five spectral data of different spectral resolution and band combination were constructed by using the measured data of canopy hyperspectral reflectance of winter wheat. Based on ACRM(a two-layer canopy reflectance model, two sets of parameterized schemes and the above five spectral data were constructed. The effects of spectral resolution, band selection of hyperspectral data and uncertainty of model parameters on the inversion accuracy and stability of winter wheat LAI were analyzed. When the model parameter uncertainty is low and the spectral data resolution is high, the accuracy and stability of Lai inversion are higher. The improvement of spectral resolution on LAI inversion accuracy decreases with the increase of spectral resolution. When the band selection of hyperspectral data is improper or the model parameters are uncertain, improving the resolution of spectral data does not improve the precision of LAI inversion. This study explains whether hyperspectral remote sensing data can improve the precision of vegetation parameter inversion. It provides a scientific reference for further exerting the potential of hyperspectral data in crop LAI inversion.
【作者单位】: 农业部农业信息技术重点实验室/中国农业科学院农业资源与农业区划研究所;华中师范大学城市与环境科学学院;
【基金】:测绘地理信息公益性行业科研专项(201512028) 国家自然科学基金项目(41271112)
【分类号】:S512.11;S127
【参考文献】
相关期刊论文 前1条
1 刘勇洪;权维俊;夏祥鳌;郭文利;;基于MODTRAN模式与卫星资料的晴空净太阳辐射模拟[J];高原气象;2008年06期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 苗乃哲;姚顽强;黄文江;徐新刚;张东彦;任鹏;;主成分变换方法在叶面积指数反演中的应用分析[J];安徽农业科学;2012年08期
2 宋英博;贾立君;杜永生;王囡囡;邓际华;陈庆山;胡国华;;利用叶片反射光谱预测大豆合交98-1667干物重模型[J];大豆科学;2010年03期
3 宋英博;;不同施氮水平下大豆反射光谱预测叶片氮含量模型[J];大豆科学;2010年04期
4 纳钦;格根图;贾玉山;娜日苏;;苜蓿和缘毛雀麦高光谱与其叶绿素含量的相关性研究[J];呼伦贝尔学院学报;2010年02期
5 刘秀英;熊建利;臧卓;林辉;;马尾松叶绿素含量与高光谱数据相关性分析[J];广东农业科学;2012年10期
6 姚付启;张振华;杨润亚;孙金伟;王海江;任尚岗;;ANFIS在植被叶绿素含量高光谱反演中的应用[J];光谱学与光谱分析;2010年07期
7 王凌;赵庚星;朱西存;雷彤;董芳;;苹果盛果期冠层高光谱与其组分特征的定量模型研究[J];光谱学与光谱分析;2010年10期
8 梁爽;赵庚星;朱西存;;苹果树叶片叶绿素含量高光谱估测模型研究[J];光谱学与光谱分析;2012年05期
9 田婷;孙成明;刘涛;郭斗斗;王力坚;陈瑛瑛;;高光谱遥感技术及其在草地及植被中的应用[J];安徽农业科学;2013年07期
10 朱锋;宫辉力;孙天琳;侯婕;郭小萌;郭琳;;不同组分比例的高光谱混合象元反射光谱形态特征研究[J];光谱学与光谱分析;2013年07期
相关会议论文 前2条
1 徐碧霞;沈国土;蔡继光;董占海;高景;;MODTRAN计算的太阳直射与实测结果比较初探[A];第三届红外成像系统仿真、测试与评价技术研讨会论文集[C];2011年
2 王百合;刘代志;黄世奇;李义红;;基于高光谱遥感图像的地物特征反演模型研究初探[A];国家安全地球物理丛书(七)——地球物理与核探测[C];2011年
相关博士学位论文 前9条
1 夏天;基于高光谱遥感的区域冬小麦生物量模拟及粮食安全评价[D];华中师范大学;2011年
2 梁亮;小麦冠层理化参量的高光谱反演[D];中南大学;2010年
3 石吉勇;基于高光谱图像技术的设施栽培作物营养元素亏缺诊断研究[D];江苏大学;2012年
4 谷艳芳;不同水分处理下冬小麦光合产物分配格局、过程及调控机制的研究[D];河南大学;2008年
5 娜日苏;基于遥感技术的丘陵草甸草原健康评价研究[D];中国农业科学院;2010年
6 姚付启;冬小麦高光谱特征及其生理生态参数估算模型研究[D];西北农林科技大学;2012年
7 陈书琳;微生物复垦中植物及土壤理化参数的高光谱反演研究[D];中国矿业大学(北京);2014年
8 李文敏;枫杨和湿地松幼苗生理参数的高光谱反演模型研究[D];西北农林科技大学;2014年
9 张晓通;全球陆表下行短波辐射和光合有效辐射反演算法研究[D];武汉大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 刘璇;杉木主要生物化学参数的高光谱遥感估算模型研究[D];中南林业科技大学;2010年
2 周明厚;基于温度数据的太阳辐射空间模拟[D];西南大学;2011年
3 杨巧明;橡胶树单叶叶绿素和氮素营养状况的高光谱监测研究[D];海南大学;2011年
4 李新;基于MODIS数据的内蒙古森林净初级生产力遥感估算研究[D];内蒙古农业大学;2011年
5 王晓亮;丁香光谱测定方法及相关因子估算模型的研究[D];内蒙古农业大学;2011年
6 张冬强;柑橘果园四项数字化信息的模型构建[D];华中农业大学;2011年
7 张倩;基于高光谱遥感的冬小麦植被反射特征及叶面积指数的监测模型研究[D];西北农林科技大学;2011年
8 王R,
本文编号:1590207
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/1590207.html