基于高光谱的城市森林生物量监测研究
发布时间：2020-12-21 07:57
城市森林在改善和维护城市生态环境方面发挥着重要的作用,城市森林长势、生物量及其空间分布是城市森林生态系统服务功能评价的重要内容。传统的森林生物量估测方法费时耗力,高光谱遥感技术可通过有效地挖掘生物量与植被的光谱特征关系,实现城市森林长势、森林生物量的有效监测,克服传统生物量估算方法所存在的空间尺度本文基于高光谱遥感技术,分别以便携式高光谱地物波谱仪实测的地面数据、无人机高光谱影像数据及Landsat 8 OLI卫星影像数据,以上海市、上海交通大学闵行校区为研究区域,从近地面-航空-航天不同高度和空间尺度下对城市森林植被的光谱特征进行分析研究,并结合生物量数据,筛选最优波段和计算植被指数,建立以植被指数为变量因子的线性和非线性回归模型,并对上海城市森林生物量进行高光谱反演模型研究,估算其生物量。主要研究内容和结果如下:（1）基于对研究区香樟、广玉兰、石楠、夹竹桃、孝顺竹、千头柏和紫叶小檗共七种森林植被类型的实测光谱研究分析,发现所测植被共同的光谱特征为,510 nm波段处存在蓝谷,在550 nm绿光波段处存在小的反射峰,在690 nm波段处存在红谷,在690750 ...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
图 2-1 研究区之上海交通大学Fig. 2-1 The study area of Shanghai Jiaotong University2.1.2 数据获取地面实测植被光谱数据采集选在上海交通大学闵行校区（E121.44°，N31.03°）内（见图 3-1），测试分析的乔木类植被有香樟（Cinnamomum camphora）、广玉兰（Magnolia grandiflora），灌木类植被有石楠（Photinia serrulata），夹竹桃（Neriumindicum Mill.），紫叶小檗（Berberis thunbergii）、千头柏（Platycladusorientalis），和竹科植被孝顺竹（Bambusa multiplex）等共七种植物。香樟、广玉兰在城市中被广泛的用作行道树，在改善城市生态环境美化市容方面起着极大的作用，其他五种植被，是城市园林造景和绿化种植的重要材料，也是城市园林绿化不可缺少一部分。本研究在同种植被进行光谱定点测量以探寻其规律性变化。本实验分别在 2016 年 8 月、2017 年 6 月进行。数据采集均选择在天气晴朗，云量较少，风速不大的气象条件下进行，测量时间为夏季的当天的 11:00-13:00 时段。野外植被光谱数据采集采用荷兰 Avantes 公司生产的 Avafield-2 便携式高光谱
图 2-3 七种植被叶片的有效波段光谱曲线图Fig. 2-3 Effective spectral bands of seven kinds of vegetation leaves统去除统去除曾被广泛应用于地质应用研究中，实际上，它对于植有用的[65,66]。连续的移除是一种使其归一化的技术，结果值线，这强调了个体吸收特性的位置和深度[67]，忽略了总体的反射率主要由土壤表面、水分含量和林冠结构组成。因此，的不同生化含量决定了植被群落的差异时，这种方法才能提性。野外光谱实验经常使用连续统去除法来确定它是否能增的差异。统是一个凸壳，在一个光谱曲线的顶部，它利用了连接局部果凸壳被延伸到反射光谱上它可以被认为是一个橡胶带的形和反射光谱之间的接触点的数量被最小化，它们通过直线连
【参考文献】：
期刊论文
[1]无人机遥感在我国森林资源监测中的应用动态[J]. 徐誉远,胡爽,王本洋. 林业与环境科学. 2017(01)
[2]基于光谱特征的北京城区植被滞尘分布反演[J]. 王皓飞,房娜,晏星,陈凡涛,熊秋林,赵文吉. 光谱学与光谱分析. 2016(09)
[3]利用无人机遥感测定岷江冷杉单木树干生物量[J]. 何游云,张玉波,李俊清,王卷乐. 北京林业大学学报. 2016(05)
[4]基于遥感和空间分析的上海城市森林生物量分布特征[J]. 王紫君,申广荣,朱赟,韩玉洁,刘春江,王哲,薛春燕. 植物生态学报. 2016(04)
[5]基于Landsat8 OLI数据的山杏柠条灌木林碳储量遥感模型研究[J]. 刘芬,魏江生,周梅,赵鹏武,舒洋,吴华军,海青. 林业资源管理. 2016(01)
[6]基于无人机影像可见光植被指数的若尔盖草地地上生物量估算研究[J]. 张正健,李爱农,边金虎,赵伟,南希,靳华安,谭剑波,雷光斌,夏浩铭,杨勇帅,孙明江. 遥感技术与应用. 2016(01)
[7]基于PLSR的土壤δ13C含量光谱特性[J]. 马创,申广荣,杜宝明,王紫君,朱赟,刘春江. 上海交通大学学报(农业科学版). 2015(05)
[8]基于物候特征的植物光谱识别方法研究[J]. 张磊,赵健龙,贾坤,李晓松. 光谱学与光谱分析. 2015(10)
[9]基于可见光波段无人机遥感的植被信息提取[J]. 汪小钦,王苗苗,王绍强,吴云东. 农业工程学报. 2015(05)
[10]基于HJ-1高光谱影像的黄河口芦苇和碱蓬生物量估测模型研究[J]. 任广波,张杰,汪伟奇,耿延杰,陈妍君,马毅. 海洋学研究. 2014(04)
博士论文
[1]森林地上生物量遥感估测方法研究[D]. 穆喜云.内蒙古农业大学 2015
[2]喀斯特城市森林生物量及其碳吸存功能研究[D]. 王新凯.中南林业科技大学 2011
[3]亚热带森林植被生物量与碳贮量特征[D]. 石军南.中南林业科技大学 2010
[4]基于多源遥感数据的森林蓄积量估测方法研究[D]. 杨永恬.中国林业科学研究院 2010
[5]城市绿地生态建设理论与实证研究[D]. 王平建.复旦大学 2005
硕士论文
[1]上海市经济、社会、资源、环境可持续发展现状调查及分析评价[D]. 戴印辉.上海师范大学 2015
[2]上海市苏州河滨水步道空间调查研究[D]. 余帆.上海交通大学 2014
[3]北京市森林生物量遥感反演模型研究[D]. 李丹丹.北京林业大学 2013
[4]广西猫儿山几种常绿和落叶植物生理生化指标的季节变化[D]. 宜丽娜.广西师范大学 2012
[5]上海郊区旅游业发展的政府支持策略研究[D]. 程斯珞.上海交通大学 2010
[6]上海居住区的水景调查分析与建议[D]. 张黎明.南京农业大学 2008
[7]黄河花园口段水体悬浮泥沙的高光谱、多角度偏振信息探究[D]. 王洒.东北师范大学 2007
[8]苏州城市空间组织演变研究[D]. 周一晴.苏州科技学院 2007
[9]上海城市绿地植物群落现状及综合评价研究[D]. 方和俊.华东师范大学 2006
本文编号：2929480
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
图 2-1 研究区之上海交通大学Fig. 2-1 The study area of Shanghai Jiaotong University2.1.2 数据获取地面实测植被光谱数据采集选在上海交通大学闵行校区（E121.44°，N31.03°）内（见图 3-1），测试分析的乔木类植被有香樟（Cinnamomum camphora）、广玉兰（Magnolia grandiflora），灌木类植被有石楠（Photinia serrulata），夹竹桃（Neriumindicum Mill.），紫叶小檗（Berberis thunbergii）、千头柏（Platycladusorientalis），和竹科植被孝顺竹（Bambusa multiplex）等共七种植物。香樟、广玉兰在城市中被广泛的用作行道树，在改善城市生态环境美化市容方面起着极大的作用，其他五种植被，是城市园林造景和绿化种植的重要材料，也是城市园林绿化不可缺少一部分。本研究在同种植被进行光谱定点测量以探寻其规律性变化。本实验分别在 2016 年 8 月、2017 年 6 月进行。数据采集均选择在天气晴朗，云量较少，风速不大的气象条件下进行，测量时间为夏季的当天的 11:00-13:00 时段。野外植被光谱数据采集采用荷兰 Avantes 公司生产的 Avafield-2 便携式高光谱
图 2-3 七种植被叶片的有效波段光谱曲线图Fig. 2-3 Effective spectral bands of seven kinds of vegetation leaves统去除统去除曾被广泛应用于地质应用研究中，实际上，它对于植有用的[65,66]。连续的移除是一种使其归一化的技术，结果值线，这强调了个体吸收特性的位置和深度[67]，忽略了总体的反射率主要由土壤表面、水分含量和林冠结构组成。因此，的不同生化含量决定了植被群落的差异时，这种方法才能提性。野外光谱实验经常使用连续统去除法来确定它是否能增的差异。统是一个凸壳，在一个光谱曲线的顶部，它利用了连接局部果凸壳被延伸到反射光谱上它可以被认为是一个橡胶带的形和反射光谱之间的接触点的数量被最小化，它们通过直线连
【参考文献】：
期刊论文
[1]无人机遥感在我国森林资源监测中的应用动态[J]. 徐誉远,胡爽,王本洋. 林业与环境科学. 2017(01)
[2]基于光谱特征的北京城区植被滞尘分布反演[J]. 王皓飞,房娜,晏星,陈凡涛,熊秋林,赵文吉. 光谱学与光谱分析. 2016(09)
[3]利用无人机遥感测定岷江冷杉单木树干生物量[J]. 何游云,张玉波,李俊清,王卷乐. 北京林业大学学报. 2016(05)
[4]基于遥感和空间分析的上海城市森林生物量分布特征[J]. 王紫君,申广荣,朱赟,韩玉洁,刘春江,王哲,薛春燕. 植物生态学报. 2016(04)
[5]基于Landsat8 OLI数据的山杏柠条灌木林碳储量遥感模型研究[J]. 刘芬,魏江生,周梅,赵鹏武,舒洋,吴华军,海青. 林业资源管理. 2016(01)
[6]基于无人机影像可见光植被指数的若尔盖草地地上生物量估算研究[J]. 张正健,李爱农,边金虎,赵伟,南希,靳华安,谭剑波,雷光斌,夏浩铭,杨勇帅,孙明江. 遥感技术与应用. 2016(01)
[7]基于PLSR的土壤δ13C含量光谱特性[J]. 马创,申广荣,杜宝明,王紫君,朱赟,刘春江. 上海交通大学学报(农业科学版). 2015(05)
[8]基于物候特征的植物光谱识别方法研究[J]. 张磊,赵健龙,贾坤,李晓松. 光谱学与光谱分析. 2015(10)
[9]基于可见光波段无人机遥感的植被信息提取[J]. 汪小钦,王苗苗,王绍强,吴云东. 农业工程学报. 2015(05)
[10]基于HJ-1高光谱影像的黄河口芦苇和碱蓬生物量估测模型研究[J]. 任广波,张杰,汪伟奇,耿延杰,陈妍君,马毅. 海洋学研究. 2014(04)
博士论文
[1]森林地上生物量遥感估测方法研究[D]. 穆喜云.内蒙古农业大学 2015
[2]喀斯特城市森林生物量及其碳吸存功能研究[D]. 王新凯.中南林业科技大学 2011
[3]亚热带森林植被生物量与碳贮量特征[D]. 石军南.中南林业科技大学 2010
[4]基于多源遥感数据的森林蓄积量估测方法研究[D]. 杨永恬.中国林业科学研究院 2010
[5]城市绿地生态建设理论与实证研究[D]. 王平建.复旦大学 2005
硕士论文
[1]上海市经济、社会、资源、环境可持续发展现状调查及分析评价[D]. 戴印辉.上海师范大学 2015
[2]上海市苏州河滨水步道空间调查研究[D]. 余帆.上海交通大学 2014
[3]北京市森林生物量遥感反演模型研究[D]. 李丹丹.北京林业大学 2013
[4]广西猫儿山几种常绿和落叶植物生理生化指标的季节变化[D]. 宜丽娜.广西师范大学 2012
[5]上海郊区旅游业发展的政府支持策略研究[D]. 程斯珞.上海交通大学 2010
[6]上海居住区的水景调查分析与建议[D]. 张黎明.南京农业大学 2008
[7]黄河花园口段水体悬浮泥沙的高光谱、多角度偏振信息探究[D]. 王洒.东北师范大学 2007
[8]苏州城市空间组织演变研究[D]. 周一晴.苏州科技学院 2007
[9]上海城市绿地植物群落现状及综合评价研究[D]. 方和俊.华东师范大学 2006
本文编号：2929480
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