基于Sentinel-2數(shù)據(jù)的典型綠洲植被參數(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測
發(fā)布時(shí)間:2021-04-27 11:55
綠洲是我國西北干旱區(qū)內(nèi)人類及各種生物生存的基礎(chǔ),植被則是維系綠洲存在和健康發(fā)展的關(guān)鍵。特別在國家“青山綠水就是金山銀山”的號召下,對綠洲內(nèi)的植被實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、高效、經(jīng)濟(jì)且大范圍的動(dòng)態(tài)監(jiān)測進(jìn)而及時(shí)掌握綠洲發(fā)展動(dòng)態(tài)、保護(hù)綠洲生態(tài)環(huán)境意義重大。遙感手段可通過對幾種主要的植被參數(shù)進(jìn)行有效監(jiān)測從而達(dá)到這一目的,F(xiàn)階段,使用遙感技術(shù)監(jiān)測植被主要依靠植被參數(shù)產(chǎn)品和少數(shù)高分辨率遙感數(shù)據(jù)。但常見的基于MODIS、AVHRR數(shù)據(jù)的植被參數(shù)產(chǎn)品空間分辨率較低(>250m),難以在綠洲區(qū)域?qū)崿F(xiàn)高精度的植被監(jiān)測;而WorldView-2、資源三號、高分一號等高空間分辨率的遙感數(shù)據(jù)代價(jià)高昂又普遍缺少對植被敏感的光譜波段。針對上述問題,本研究以塔里木河中游典型綠洲——渭干河-庫車河綠洲(簡稱“渭庫綠洲”)為靶區(qū),使用具有經(jīng)濟(jì)、較高精度(10m)、對植被敏感特點(diǎn)的Sentinel-2數(shù)據(jù)結(jié)合隨機(jī)森林模型、PROSPECT+SAIL輻射傳輸模型,選取4種典型植被參數(shù)(植被覆蓋度、冠層葉綠素含量、光合有效輻射率、冠層含水量)對該綠洲內(nèi)的植被實(shí)現(xiàn)了以月為單位的動(dòng)態(tài)監(jiān)測。研究發(fā)現(xiàn):(1)Sentinel-2數(shù)據(jù)在兩種模型下...
【文章來源】:新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 遙感監(jiān)測植被參數(shù)的研究進(jìn)展
1.2.1 植被覆蓋度遙感反演研究進(jìn)展
1.2.2 植被葉面積指數(shù)遙感反演研究進(jìn)展
1.2.3 植被葉綠素含量遙感反演研究進(jìn)展
1.2.4 植被光合有效輻射吸收率遙感反演的研究進(jìn)展
1.2.5 植被含水量遙感反演研究進(jìn)展
1.3 研究內(nèi)容
1.4 研究流程圖
1.5 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 數(shù)據(jù)與方法
2.1 采樣與數(shù)據(jù)
2.1.1 研究區(qū)概況
2.1.2 野外實(shí)測數(shù)據(jù)
2.1.3 氣象數(shù)據(jù)
2.1.4 遙感影像數(shù)據(jù)
2.2 研究方法
2.2.1 遙感影像預(yù)處理
2.2.2 實(shí)測植被高光譜處理
2.2.3 物理模型應(yīng)用
2.2.4 統(tǒng)計(jì)模型應(yīng)用
2.2.5 灰色關(guān)聯(lián)
2.3 本章小結(jié)
第三章 單月模型效果對比
3.1 基于隨機(jī)森林模型的植被葉綠素估算
3.1.1 隨機(jī)森林估算模型的建立
3.1.2 隨機(jī)森林模型的特征重要性評分
3.1.3 模型精度檢驗(yàn)方法
3.1.4 隨機(jī)森林的估算結(jié)果與分析
3.2 基于隨機(jī)森林模型下的單月鹽漬化分類
3.3 基于輻射傳輸模型的植被參數(shù)估算
3.3.1 輻射傳輸模型下植被覆蓋度精度驗(yàn)證
3.3.2 輻射傳輸模型下植被葉綠素含量精度驗(yàn)證
3.3.3 輻射傳輸模型下植被冠層葉片含水量精度驗(yàn)證
3.3.4 輻射傳輸模型下植被光合有效輻射率精度驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
第四章 植被參數(shù)的關(guān)聯(lián)度分析
4.1 植被參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)度分析
4.2 植被參數(shù)與土壤屬性的關(guān)聯(lián)度分析
4.2.1 棉花上的植被參數(shù)關(guān)聯(lián)分析
4.2.2 蘆葦上的植被參數(shù)關(guān)聯(lián)分析
4.2.3 玉米上的植被參數(shù)關(guān)聯(lián)分析
4.2.4 棗樹上的植被參數(shù)關(guān)聯(lián)分析
4.2.5 梭梭(檉柳)上的植被參數(shù)關(guān)聯(lián)分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 植被參數(shù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測
5.1 植被覆蓋度的連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測
5.1.1 2016年渭庫綠洲覆蓋度變化情況
5.1.2 2017年渭庫綠洲植被覆蓋度變化情況
5.1.3 2018年渭庫綠洲植被覆蓋度變化情況
5.2 植被冠層葉綠素含量的連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測
5.3 植被光合有效輻射率的連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測
5.4 植被冠層含水量的連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測
5.4.1 2016年渭庫綠洲植被的含水率率變化情況
5.4.2 2017年渭庫綠洲植被冠層含水率的變化情況
5.4.3 2018年渭庫綠洲植被含水率變化情況
5.4.4 干濕兩季鹽漬化情況
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 不足和展望
參考文獻(xiàn)
研究生期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Soil Erodibility and Physicochemical Properties of Collapsing Gully Alluvial Fans in Southern China[J]. DENG Yusong,SHEN Xue,XIA Dong,CAI Chongfa,DING Shuwen,WANG Tianwei. Pedosphere. 2019(01)
[2]艾比湖濕地不同鹽漬化土壤粒度組成及可蝕性研究[J]. 王敬哲,丁建麗,王飛,梁靜. 土壤. 2018(03)
[3]PROSPECT5耦合4SAIL模型的亞熱帶典型森林冠層反射率時(shí)間序列模擬[J]. 張璐穎,李雪建,杜華強(qiáng),崔璐,毛方杰,劉玉莉,李陽光,朱迪恩. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(08)
[4]近25a來渭—庫綠洲土地利用/覆被變化及其影響因素[J]. 康璇,王雪梅,柴仲平. 水土保持通報(bào). 2016(05)
[5]裸子植物水分特征與抗旱機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 段勝芝,馬士祝,牟鳳娟. 陜西林業(yè)科技. 2016(03)
[6]近20a渭干河綠洲土壤鹽分變化特征[J]. 王丹丹,程猛,楊瑞紅,趙成義,丁建麗,張小雷. 干旱區(qū)研究. 2015(06)
[7]基于高分一號衛(wèi)星數(shù)據(jù)的冬小麥葉片SPAD值遙感估算[J]. 李粉玲,王力,劉京,常慶瑞. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(09)
[8]新疆艾比湖濕地土壤有機(jī)碳含量的光譜測定方法對比[J]. 楊愛霞,丁建麗. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(18)
[9]奮力譜寫新疆社會穩(wěn)定和長治久安新篇章——深入學(xué)習(xí)貫徹第二次中央新疆工作座談會精神[J]. 張春賢. 求是. 2014(15)
[10]Detecting soil salinity with arid fraction integrated index and salinity index in feature space using Landsat TM imagery[J]. Fei WANG,Xi CHEN,GePing LUO,JianLi DING,XianFeng CHEN. Journal of Arid Land. 2013(03)
本文編號:3163425
【文章來源】:新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 遙感監(jiān)測植被參數(shù)的研究進(jìn)展
1.2.1 植被覆蓋度遙感反演研究進(jìn)展
1.2.2 植被葉面積指數(shù)遙感反演研究進(jìn)展
1.2.3 植被葉綠素含量遙感反演研究進(jìn)展
1.2.4 植被光合有效輻射吸收率遙感反演的研究進(jìn)展
1.2.5 植被含水量遙感反演研究進(jìn)展
1.3 研究內(nèi)容
1.4 研究流程圖
1.5 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 數(shù)據(jù)與方法
2.1 采樣與數(shù)據(jù)
2.1.1 研究區(qū)概況
2.1.2 野外實(shí)測數(shù)據(jù)
2.1.3 氣象數(shù)據(jù)
2.1.4 遙感影像數(shù)據(jù)
2.2 研究方法
2.2.1 遙感影像預(yù)處理
2.2.2 實(shí)測植被高光譜處理
2.2.3 物理模型應(yīng)用
2.2.4 統(tǒng)計(jì)模型應(yīng)用
2.2.5 灰色關(guān)聯(lián)
2.3 本章小結(jié)
第三章 單月模型效果對比
3.1 基于隨機(jī)森林模型的植被葉綠素估算
3.1.1 隨機(jī)森林估算模型的建立
3.1.2 隨機(jī)森林模型的特征重要性評分
3.1.3 模型精度檢驗(yàn)方法
3.1.4 隨機(jī)森林的估算結(jié)果與分析
3.2 基于隨機(jī)森林模型下的單月鹽漬化分類
3.3 基于輻射傳輸模型的植被參數(shù)估算
3.3.1 輻射傳輸模型下植被覆蓋度精度驗(yàn)證
3.3.2 輻射傳輸模型下植被葉綠素含量精度驗(yàn)證
3.3.3 輻射傳輸模型下植被冠層葉片含水量精度驗(yàn)證
3.3.4 輻射傳輸模型下植被光合有效輻射率精度驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
第四章 植被參數(shù)的關(guān)聯(lián)度分析
4.1 植被參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)度分析
4.2 植被參數(shù)與土壤屬性的關(guān)聯(lián)度分析
4.2.1 棉花上的植被參數(shù)關(guān)聯(lián)分析
4.2.2 蘆葦上的植被參數(shù)關(guān)聯(lián)分析
4.2.3 玉米上的植被參數(shù)關(guān)聯(lián)分析
4.2.4 棗樹上的植被參數(shù)關(guān)聯(lián)分析
4.2.5 梭梭(檉柳)上的植被參數(shù)關(guān)聯(lián)分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 植被參數(shù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測
5.1 植被覆蓋度的連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測
5.1.1 2016年渭庫綠洲覆蓋度變化情況
5.1.2 2017年渭庫綠洲植被覆蓋度變化情況
5.1.3 2018年渭庫綠洲植被覆蓋度變化情況
5.2 植被冠層葉綠素含量的連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測
5.3 植被光合有效輻射率的連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測
5.4 植被冠層含水量的連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測
5.4.1 2016年渭庫綠洲植被的含水率率變化情況
5.4.2 2017年渭庫綠洲植被冠層含水率的變化情況
5.4.3 2018年渭庫綠洲植被含水率變化情況
5.4.4 干濕兩季鹽漬化情況
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 不足和展望
參考文獻(xiàn)
研究生期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Soil Erodibility and Physicochemical Properties of Collapsing Gully Alluvial Fans in Southern China[J]. DENG Yusong,SHEN Xue,XIA Dong,CAI Chongfa,DING Shuwen,WANG Tianwei. Pedosphere. 2019(01)
[2]艾比湖濕地不同鹽漬化土壤粒度組成及可蝕性研究[J]. 王敬哲,丁建麗,王飛,梁靜. 土壤. 2018(03)
[3]PROSPECT5耦合4SAIL模型的亞熱帶典型森林冠層反射率時(shí)間序列模擬[J]. 張璐穎,李雪建,杜華強(qiáng),崔璐,毛方杰,劉玉莉,李陽光,朱迪恩. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(08)
[4]近25a來渭—庫綠洲土地利用/覆被變化及其影響因素[J]. 康璇,王雪梅,柴仲平. 水土保持通報(bào). 2016(05)
[5]裸子植物水分特征與抗旱機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 段勝芝,馬士祝,牟鳳娟. 陜西林業(yè)科技. 2016(03)
[6]近20a渭干河綠洲土壤鹽分變化特征[J]. 王丹丹,程猛,楊瑞紅,趙成義,丁建麗,張小雷. 干旱區(qū)研究. 2015(06)
[7]基于高分一號衛(wèi)星數(shù)據(jù)的冬小麥葉片SPAD值遙感估算[J]. 李粉玲,王力,劉京,常慶瑞. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(09)
[8]新疆艾比湖濕地土壤有機(jī)碳含量的光譜測定方法對比[J]. 楊愛霞,丁建麗. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(18)
[9]奮力譜寫新疆社會穩(wěn)定和長治久安新篇章——深入學(xué)習(xí)貫徹第二次中央新疆工作座談會精神[J]. 張春賢. 求是. 2014(15)
[10]Detecting soil salinity with arid fraction integrated index and salinity index in feature space using Landsat TM imagery[J]. Fei WANG,Xi CHEN,GePing LUO,JianLi DING,XianFeng CHEN. Journal of Arid Land. 2013(03)
本文編號:3163425
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