基于不同植被指數(shù)的植被-土壤混合像元高光譜偏振信息與模型研究
本文選題:高光譜 + 偏振; 參考:《光譜學(xué)與光譜分析》2017年11期
【摘要】:高光譜遙感被越來越多的應(yīng)用于確定混合像元的地物組分和比例。將不同面積比例的植被-土壤混合像元作為研究對(duì)象,使用偏振裝置和ASD FieldSpec~汶3光譜儀得到植被—土壤組成的混合像元的偏振反射光譜曲線,計(jì)算得到八種植被指數(shù)值,討論不同面積比例,不同偏振角度下植被-土壤混合像元的高光譜偏振特性。研究發(fā)現(xiàn),隨著葉片占混合像元面積比例的增大,植被-土壤光譜曲線越來越明顯地表現(xiàn)出植被光譜"五谷四峰"的特性,且峰值與谷底的位置與植被光譜基本相同。偏振角越大,混合像元的光譜偏振反射比越大;混合像元條件下,植被所占混合像元的面積比例越大,光譜受偏振角的影響越大。各植被指數(shù)與混合像元中植被面積大小呈線性關(guān)系,其中植被衰減指數(shù)和改進(jìn)紅邊歸一化植被指數(shù)的相關(guān)系數(shù)最大,可以達(dá)到98%左右,適合用于建立植被指數(shù)與植被占混合像元面積比例之間的相關(guān)模型。在植被面積發(fā)生變化時(shí),改進(jìn)紅邊比值植被指數(shù)的靈敏性更好。在利用光譜吸收特征參數(shù)進(jìn)行植被指數(shù)估算時(shí),發(fā)現(xiàn)吸收谷深度與光化學(xué)植被指數(shù)的二次函數(shù)模型擬合度最強(qiáng),決定系數(shù)R2為0.963 3;光譜吸收指數(shù)與光化學(xué)植被指數(shù)的二次函數(shù)模型擬合度最強(qiáng),決定系數(shù)R2為0.960 5。
[Abstract]:Hyperspectral remote sensing is increasingly used to determine the composition and proportion of ground objects in mixed pixels. The polarization reflectance spectra of vegetation-soil mixed pixel with different area ratio were obtained by using polarization device and ASD FieldSpec-3 spectrometer, and eight vegetation index values were calculated. The hyperspectral polarization characteristics of vegetation-soil mixed pixels with different area ratios and different polarization angles are discussed. It is found that with the increase of the proportion of the leaf to the mixed pixel area, the vegetation-soil spectral curve shows the characteristic of "four peaks" of the vegetation spectrum more and more obviously, and the position of the peak value and the bottom of the valley are basically the same as the vegetation spectrum. The larger the polarization angle, the greater the spectral polarization reflectance of mixed pixel, and the greater the area proportion of mixed pixel is, the greater the spectrum is affected by polarization angle under mixed pixel condition. There is a linear relationship between the vegetation index and the vegetation area in the mixed pixel. The correlation coefficient between the vegetation attenuation index and the improved normalized vegetation index of the red edge is the largest, which can reach about 98%. It is suitable for establishing the correlation model between vegetation index and the proportion of vegetation to mixed pixel area. When the vegetation area changes, the sensitivity of improving the red edge ratio vegetation index is better. When the spectral absorption characteristic parameters are used to estimate the vegetation index, it is found that the quadratic function model of the depth of absorption valley and the photochemical vegetation index has the strongest fitting degree. The quadratic function model of spectral absorption index and photochemical vegetation index is the best, and the determining coefficient R2 is 0.960 5.
【作者單位】: 東北師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41301364) 吉林省教育廳“十三五”科學(xué)研究規(guī)劃項(xiàng)目,中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(2412016) 高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目(20120043120013) 吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(20150520067JH)資助
【分類號(hào)】:S154.4;TP79
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,本文編號(hào):1822043
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