GF-4/PMS與GF-1/WFV兩種傳感器地表反射率及NDVI一致性分析
發(fā)布時間:2021-03-30 07:23
2015年12月中國成功發(fā)射高分系列中首顆地球靜止軌道衛(wèi)星高分四號(GF-4),實現(xiàn)與高分一號(GF-1)近極地軌道衛(wèi)星的優(yōu)勢互補,構(gòu)成了具有多種空間和時間分辨率的對地觀測體系。該文研究并分析了GF-4/PMS與GF-1/WFV地表反射率與NDVI的一致性,結(jié)果表明:一致性研究的最優(yōu)空間尺度為50 m;GF-4/PMS與GF-1/WFV地表反射率存在較好的線性關(guān)系,各波段相關(guān)系數(shù)R均在0.7以上,傳感器之間反射率的系統(tǒng)性偏差可以通過線性回歸模型校正,校正后各波段反射率的RMSE明顯降低;NDVI能夠消除不同波段地表反射率"同增同減"偏差的影響,在GF-4地表反射率校正前后均表現(xiàn)出與GF-1較好的一致性,校正前后相關(guān)系數(shù)R分別為0.74和0.77。因此,GF-4在農(nóng)業(yè)和植被遙感中具有較好的高分系列數(shù)據(jù)延續(xù)性和應用潛力。
【文章來源】:農(nóng)業(yè)工程學報. 2017,33(09)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
圖1研究區(qū)示意圖??Fig.l?Map?of?study?areas??'
察9期?■孫元GF-4/PMS與.GF-1/WFV兩種傳感器地表反射率農(nóng)NDVI?—致性.分析?169??度轉(zhuǎn)換采用三次卷積插值的方法。?從圖2中可以看出,隨著像元空間尺度的增大*?2餌??2.?3地表反射率校正?圖像反射率在各個波段的相關(guān)性均墓現(xiàn)出増加的趨勢;??考慮到傳感器光譜響應的褰別以及地物反射特性的?藍光波段的相關(guān)程度最綠光波段的相關(guān)程度最低。??影響,GF-4/PMS與GF-1/WFV圖像所反映的相同地物反?隨著像元大小的增加,在50?80?m這一像元尺度范圍相??射率可能存在系統(tǒng)性偏差,因此需要通過統(tǒng)計回_模型去系數(shù)出現(xiàn)了異予總體變化趨勢的特怔:藍光波段相關(guān)??對GF-4/PMS數(shù)據(jù)進行校_對GF-4與GF-1空個尺系數(shù)略有下降,紅光波段增長趨于停滯,而綠光和近紅??眞敏應特征研:究.綜果的_墨礎(chǔ)上.’本文敢用擊小,^*季線性?外波段增速也有所放擊.&??回^歸模型’?WGF-4。反射率為自變M,以GF-1反射率為?祕隨著空間尺度的增加圖像間波段反射率相關(guān)性??_?會有提高:但這也會在—定程度上帶來遙感圖像信J、的??Pgn=a+b-Pm?(1)?損失[26],因此需要研究在不同尺度區(qū)間變化時圖像光譜??式中和Pg?分別為GF-1和GF-4圖像對應像元的反射信息丟失與波段反射率相關(guān)性提高二者的相對息著性,??率值,回歸系數(shù)中《為截距,6為斜率。隨著^于構(gòu)建回以平衡二者之間的關(guān)系。變異系數(shù)是描述圖像表征細節(jié)??歸模型的_贈元猶獅增加,,回賄縣數(shù)也適儲、能力賺射旨標,脈,本文側(cè)雅了?15?2〇〇m??Mlig’?細肖6雜元賄艦區(qū)丨恥^個灘蹄軸關(guān)系??取的=糾型系數(shù),另數(shù)與變異系數(shù)的相對
GF4/PMS?與GF-1/WFV??^?^fle^ce^-1)''0^?^^,ce?|p-n''0各個波段相關(guān)性均隨著重采樣像元太小的増加而増加,??a地表反W率校IE前?b.赫細率#SS?而顧_像的.變鼻性則相應降低。當像.元度在.50???a.?Surface?reflectance?before?rectification?Surface?reflectocc?after?rectification?80?m?時,重采樣后?GF-4?像元不足原始像元大小的?2?倍,.??圖3?GF-1與GiM地表反射率對比?原始中心像元的影響{9掘主導,園此在:這:―繼爾內(nèi),GF-4??Fig.3?Comparison?of?surface?reflectance?between?(JF-1?and?GF-4?與GF-1地表反射率的.相舞[生略看降低或増長放緩。在大??表3?GF-4地表反射率回歸校正系數(shù)?于100?m的像元尺度中,,彼菝間梠養(yǎng)性雖然隨民糜增大??Table?3?Regression?correction?coefficients?for?surface?reflectance?而持續(xù)增加,但圖像變異性迅速降低,圖像信息損失明???〇rG口??顯^綜■臺平衡圖像光譜信息丟朱與波段反射率相關(guān)性提??髓?Band?己?b_??裹>?本文認為■?50?m?是.GF-4/PMS?*3?GF-1/WFV?反射率一??Blue?0.2607?⑶208?致性研宄和未來二者聯(lián)合應用的最優(yōu)空]旬尺度^??綠光?Green?0.2337?1.1967?4.2反射率差異的原因??it%?Red?-0.020
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于GF-1影像的冬小麥種植面積核算及直補政策實施評價[J]. 馬尚杰,易湘生,游炯,郭琳,婁徑. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(18)
[2]基于NDVI加權(quán)指數(shù)的冬小麥種植面積遙感監(jiān)測[J]. 王利民,劉佳,楊玲波,楊福剛,滕飛,王小龍. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(17)
[3]高分系列衛(wèi)星影像特征及其在太湖生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應用[J]. 侍昊,沈文娟,李楊,李旭文,牛志春,王甜甜. 南京林業(yè)大學學報(自然科學版). 2016(06)
[4]基于GF-1 WFV影像的豐寧縣植被地上碳儲量估算[J]. 孔凡婕,李曉兵,白云曉,李響,王宏. 資源科學. 2016(06)
[5]GF-1 PMS1與ZY-3 MUX傳感器NDVI數(shù)據(jù)的對比分析[J]. 徐涵秋,劉智才,郭燕濱. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(08)
[6]基于GF-1與Landsat-8影像的土地覆蓋分類比較[J]. 宋軍偉,張友靜,李鑫川,楊文治. 地理科學進展. 2016(02)
[7]內(nèi)蒙古大興安嶺根河森林保護區(qū)植被覆蓋度變化[J]. 閆敏,李增元,陳爾學,田昕,谷成燕,李春梅,范文武. 生態(tài)學雜志. 2016(02)
[8]基于GF-1 WFV影像的作物面積提取方法研究[J]. 黃健熙,賈世靈,武洪峰,蘇偉. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2015(S1)
[9]基于GF-1/WFVNDVI時間序列數(shù)據(jù)的作物分類[J]. 楊閆君,占玉林,田慶久,顧行發(fā),余濤,王磊. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2015(24)
[10]用高分一號數(shù)據(jù)提取玉米面積及精度分析[J]. 郭燕,武喜紅,程永政,王來剛,劉婷. 遙感信息. 2015(06)
本文編號:3109127
【文章來源】:農(nóng)業(yè)工程學報. 2017,33(09)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
圖1研究區(qū)示意圖??Fig.l?Map?of?study?areas??'
察9期?■孫元GF-4/PMS與.GF-1/WFV兩種傳感器地表反射率農(nóng)NDVI?—致性.分析?169??度轉(zhuǎn)換采用三次卷積插值的方法。?從圖2中可以看出,隨著像元空間尺度的增大*?2餌??2.?3地表反射率校正?圖像反射率在各個波段的相關(guān)性均墓現(xiàn)出増加的趨勢;??考慮到傳感器光譜響應的褰別以及地物反射特性的?藍光波段的相關(guān)程度最綠光波段的相關(guān)程度最低。??影響,GF-4/PMS與GF-1/WFV圖像所反映的相同地物反?隨著像元大小的增加,在50?80?m這一像元尺度范圍相??射率可能存在系統(tǒng)性偏差,因此需要通過統(tǒng)計回_模型去系數(shù)出現(xiàn)了異予總體變化趨勢的特怔:藍光波段相關(guān)??對GF-4/PMS數(shù)據(jù)進行校_對GF-4與GF-1空個尺系數(shù)略有下降,紅光波段增長趨于停滯,而綠光和近紅??眞敏應特征研:究.綜果的_墨礎(chǔ)上.’本文敢用擊小,^*季線性?外波段增速也有所放擊.&??回^歸模型’?WGF-4。反射率為自變M,以GF-1反射率為?祕隨著空間尺度的增加圖像間波段反射率相關(guān)性??_?會有提高:但這也會在—定程度上帶來遙感圖像信J、的??Pgn=a+b-Pm?(1)?損失[26],因此需要研究在不同尺度區(qū)間變化時圖像光譜??式中和Pg?分別為GF-1和GF-4圖像對應像元的反射信息丟失與波段反射率相關(guān)性提高二者的相對息著性,??率值,回歸系數(shù)中《為截距,6為斜率。隨著^于構(gòu)建回以平衡二者之間的關(guān)系。變異系數(shù)是描述圖像表征細節(jié)??歸模型的_贈元猶獅增加,,回賄縣數(shù)也適儲、能力賺射旨標,脈,本文側(cè)雅了?15?2〇〇m??Mlig’?細肖6雜元賄艦區(qū)丨恥^個灘蹄軸關(guān)系??取的=糾型系數(shù),另數(shù)與變異系數(shù)的相對
GF4/PMS?與GF-1/WFV??^?^fle^ce^-1)''0^?^^,ce?|p-n''0各個波段相關(guān)性均隨著重采樣像元太小的増加而増加,??a地表反W率校IE前?b.赫細率#SS?而顧_像的.變鼻性則相應降低。當像.元度在.50???a.?Surface?reflectance?before?rectification?Surface?reflectocc?after?rectification?80?m?時,重采樣后?GF-4?像元不足原始像元大小的?2?倍,.??圖3?GF-1與GiM地表反射率對比?原始中心像元的影響{9掘主導,園此在:這:―繼爾內(nèi),GF-4??Fig.3?Comparison?of?surface?reflectance?between?(JF-1?and?GF-4?與GF-1地表反射率的.相舞[生略看降低或増長放緩。在大??表3?GF-4地表反射率回歸校正系數(shù)?于100?m的像元尺度中,,彼菝間梠養(yǎng)性雖然隨民糜增大??Table?3?Regression?correction?coefficients?for?surface?reflectance?而持續(xù)增加,但圖像變異性迅速降低,圖像信息損失明???〇rG口??顯^綜■臺平衡圖像光譜信息丟朱與波段反射率相關(guān)性提??髓?Band?己?b_??裹>?本文認為■?50?m?是.GF-4/PMS?*3?GF-1/WFV?反射率一??Blue?0.2607?⑶208?致性研宄和未來二者聯(lián)合應用的最優(yōu)空]旬尺度^??綠光?Green?0.2337?1.1967?4.2反射率差異的原因??it%?Red?-0.020
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于GF-1影像的冬小麥種植面積核算及直補政策實施評價[J]. 馬尚杰,易湘生,游炯,郭琳,婁徑. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(18)
[2]基于NDVI加權(quán)指數(shù)的冬小麥種植面積遙感監(jiān)測[J]. 王利民,劉佳,楊玲波,楊福剛,滕飛,王小龍. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(17)
[3]高分系列衛(wèi)星影像特征及其在太湖生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應用[J]. 侍昊,沈文娟,李楊,李旭文,牛志春,王甜甜. 南京林業(yè)大學學報(自然科學版). 2016(06)
[4]基于GF-1 WFV影像的豐寧縣植被地上碳儲量估算[J]. 孔凡婕,李曉兵,白云曉,李響,王宏. 資源科學. 2016(06)
[5]GF-1 PMS1與ZY-3 MUX傳感器NDVI數(shù)據(jù)的對比分析[J]. 徐涵秋,劉智才,郭燕濱. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(08)
[6]基于GF-1與Landsat-8影像的土地覆蓋分類比較[J]. 宋軍偉,張友靜,李鑫川,楊文治. 地理科學進展. 2016(02)
[7]內(nèi)蒙古大興安嶺根河森林保護區(qū)植被覆蓋度變化[J]. 閆敏,李增元,陳爾學,田昕,谷成燕,李春梅,范文武. 生態(tài)學雜志. 2016(02)
[8]基于GF-1 WFV影像的作物面積提取方法研究[J]. 黃健熙,賈世靈,武洪峰,蘇偉. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2015(S1)
[9]基于GF-1/WFVNDVI時間序列數(shù)據(jù)的作物分類[J]. 楊閆君,占玉林,田慶久,顧行發(fā),余濤,王磊. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2015(24)
[10]用高分一號數(shù)據(jù)提取玉米面積及精度分析[J]. 郭燕,武喜紅,程永政,王來剛,劉婷. 遙感信息. 2015(06)
本文編號:3109127
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