基于高光譜的城市森林生物量監(jiān)測(cè)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-21 07:57
城市森林在改善和維護(hù)城市生態(tài)環(huán)境方面發(fā)揮著重要的作用,城市森林長(zhǎng)勢(shì)、生物量及其空間分布是城市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)的森林生物量估測(cè)方法費(fèi)時(shí)耗力,高光譜遙感技術(shù)可通過(guò)有效地挖掘生物量與植被的光譜特征關(guān)系,實(shí)現(xiàn)城市森林長(zhǎng)勢(shì)、森林生物量的有效監(jiān)測(cè),克服傳統(tǒng)生物量估算方法所存在的空間尺度本文基于高光譜遙感技術(shù),分別以便攜式高光譜地物波譜儀實(shí)測(cè)的地面數(shù)據(jù)、無(wú)人機(jī)高光譜影像數(shù)據(jù)及Landsat 8 OLI衛(wèi)星影像數(shù)據(jù),以上海市、上海交通大學(xué)閔行校區(qū)為研究區(qū)域,從近地面-航空-航天不同高度和空間尺度下對(duì)城市森林植被的光譜特征進(jìn)行分析研究,并結(jié)合生物量數(shù)據(jù),篩選最優(yōu)波段和計(jì)算植被指數(shù),建立以植被指數(shù)為變量因子的線性和非線性回歸模型,并對(duì)上海城市森林生物量進(jìn)行高光譜反演模型研究,估算其生物量。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:(1)基于對(duì)研究區(qū)香樟、廣玉蘭、石楠、夾竹桃、孝順竹、千頭柏和紫葉小檗共七種森林植被類型的實(shí)測(cè)光譜研究分析,發(fā)現(xiàn)所測(cè)植被共同的光譜特征為,510 nm波段處存在藍(lán)谷,在550 nm綠光波段處存在小的反射峰,在690 nm波段處存在紅谷,在690750 ...
【文章來(lái)源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
圖 2-1 研究區(qū)之上海交通大學(xué)Fig. 2-1 The study area of Shanghai Jiaotong University2.1.2 數(shù)據(jù)獲取地面實(shí)測(cè)植被光譜數(shù)據(jù)采集選在上海交通大學(xué)閔行校區(qū)(E121.44°,N31.03°)內(nèi)(見圖 3-1),測(cè)試分析的喬木類植被有香樟(Cinnamomum camphora)、廣玉蘭(Magnolia grandiflora),灌木類植被有石楠(Photinia serrulata),夾竹桃(Neriumindicum Mill.),紫葉小檗(Berberis thunbergii)、千頭柏(Platycladusorientalis),和竹科植被孝順竹(Bambusa multiplex)等共七種植物。香樟、廣玉蘭在城市中被廣泛的用作行道樹,在改善城市生態(tài)環(huán)境美化市容方面起著極大的作用,其他五種植被,是城市園林造景和綠化種植的重要材料,也是城市園林綠化不可缺少一部分。本研究在同種植被進(jìn)行光譜定點(diǎn)測(cè)量以探尋其規(guī)律性變化。本實(shí)驗(yàn)分別在 2016 年 8 月、2017 年 6 月進(jìn)行。數(shù)據(jù)采集均選擇在天氣晴朗,云量較少,風(fēng)速不大的氣象條件下進(jìn)行,測(cè)量時(shí)間為夏季的當(dāng)天的 11:00-13:00 時(shí)段。野外植被光譜數(shù)據(jù)采集采用荷蘭 Avantes 公司生產(chǎn)的 Avafield-2 便攜式高光譜
圖 2-3 七種植被葉片的有效波段光譜曲線圖Fig. 2-3 Effective spectral bands of seven kinds of vegetation leaves統(tǒng)去除統(tǒng)去除曾被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)應(yīng)用研究中,實(shí)際上,它對(duì)于植有用的[65,66]。連續(xù)的移除是一種使其歸一化的技術(shù),結(jié)果值線,這強(qiáng)調(diào)了個(gè)體吸收特性的位置和深度[67],忽略了總體的反射率主要由土壤表面、水分含量和林冠結(jié)構(gòu)組成。因此,的不同生化含量決定了植被群落的差異時(shí),這種方法才能提性。野外光譜實(shí)驗(yàn)經(jīng)常使用連續(xù)統(tǒng)去除法來(lái)確定它是否能增的差異。統(tǒng)是一個(gè)凸殼,在一個(gè)光譜曲線的頂部,它利用了連接局部果凸殼被延伸到反射光譜上它可以被認(rèn)為是一個(gè)橡膠帶的形和反射光譜之間的接觸點(diǎn)的數(shù)量被最小化,它們通過(guò)直線連
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無(wú)人機(jī)遙感在我國(guó)森林資源監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用動(dòng)態(tài)[J]. 徐譽(yù)遠(yuǎn),胡爽,王本洋. 林業(yè)與環(huán)境科學(xué). 2017(01)
[2]基于光譜特征的北京城區(qū)植被滯塵分布反演[J]. 王皓飛,房娜,晏星,陳凡濤,熊秋林,趙文吉. 光譜學(xué)與光譜分析. 2016(09)
[3]利用無(wú)人機(jī)遙感測(cè)定岷江冷杉單木樹干生物量[J]. 何游云,張玉波,李俊清,王卷樂. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]基于遙感和空間分析的上海城市森林生物量分布特征[J]. 王紫君,申廣榮,朱赟,韓玉潔,劉春江,王哲,薛春燕. 植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(04)
[5]基于Landsat8 OLI數(shù)據(jù)的山杏檸條灌木林碳儲(chǔ)量遙感模型研究[J]. 劉芬,魏江生,周梅,趙鵬武,舒洋,吳華軍,海青. 林業(yè)資源管理. 2016(01)
[6]基于無(wú)人機(jī)影像可見光植被指數(shù)的若爾蓋草地地上生物量估算研究[J]. 張正健,李愛農(nóng),邊金虎,趙偉,南希,靳華安,譚劍波,雷光斌,夏浩銘,楊勇帥,孫明江. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2016(01)
[7]基于PLSR的土壤δ13C含量光譜特性[J]. 馬創(chuàng),申廣榮,杜寶明,王紫君,朱赟,劉春江. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)科學(xué)版). 2015(05)
[8]基于物候特征的植物光譜識(shí)別方法研究[J]. 張磊,趙健龍,賈坤,李曉松. 光譜學(xué)與光譜分析. 2015(10)
[9]基于可見光波段無(wú)人機(jī)遙感的植被信息提取[J]. 汪小欽,王苗苗,王紹強(qiáng),吳云東. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(05)
[10]基于HJ-1高光譜影像的黃河口蘆葦和堿蓬生物量估測(cè)模型研究[J]. 任廣波,張杰,汪偉奇,耿延杰,陳妍君,馬毅. 海洋學(xué)研究. 2014(04)
博士論文
[1]森林地上生物量遙感估測(cè)方法研究[D]. 穆喜云.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]喀斯特城市森林生物量及其碳吸存功能研究[D]. 王新凱.中南林業(yè)科技大學(xué) 2011
[3]亞熱帶森林植被生物量與碳貯量特征[D]. 石軍南.中南林業(yè)科技大學(xué) 2010
[4]基于多源遙感數(shù)據(jù)的森林蓄積量估測(cè)方法研究[D]. 楊永恬.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2010
[5]城市綠地生態(tài)建設(shè)理論與實(shí)證研究[D]. 王平建.復(fù)旦大學(xué) 2005
碩士論文
[1]上海市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、資源、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查及分析評(píng)價(jià)[D]. 戴印輝.上海師范大學(xué) 2015
[2]上海市蘇州河濱水步道空間調(diào)查研究[D]. 余帆.上海交通大學(xué) 2014
[3]北京市森林生物量遙感反演模型研究[D]. 李丹丹.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[4]廣西貓兒山幾種常綠和落葉植物生理生化指標(biāo)的季節(jié)變化[D]. 宜麗娜.廣西師范大學(xué) 2012
[5]上海郊區(qū)旅游業(yè)發(fā)展的政府支持策略研究[D]. 程斯珞.上海交通大學(xué) 2010
[6]上海居住區(qū)的水景調(diào)查分析與建議[D]. 張黎明.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[7]黃河花園口段水體懸浮泥沙的高光譜、多角度偏振信息探究[D]. 王灑.東北師范大學(xué) 2007
[8]蘇州城市空間組織演變研究[D]. 周一晴.蘇州科技學(xué)院 2007
[9]上海城市綠地植物群落現(xiàn)狀及綜合評(píng)價(jià)研究[D]. 方和俊.華東師范大學(xué) 2006
本文編號(hào):2929480
【文章來(lái)源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
圖 2-1 研究區(qū)之上海交通大學(xué)Fig. 2-1 The study area of Shanghai Jiaotong University2.1.2 數(shù)據(jù)獲取地面實(shí)測(cè)植被光譜數(shù)據(jù)采集選在上海交通大學(xué)閔行校區(qū)(E121.44°,N31.03°)內(nèi)(見圖 3-1),測(cè)試分析的喬木類植被有香樟(Cinnamomum camphora)、廣玉蘭(Magnolia grandiflora),灌木類植被有石楠(Photinia serrulata),夾竹桃(Neriumindicum Mill.),紫葉小檗(Berberis thunbergii)、千頭柏(Platycladusorientalis),和竹科植被孝順竹(Bambusa multiplex)等共七種植物。香樟、廣玉蘭在城市中被廣泛的用作行道樹,在改善城市生態(tài)環(huán)境美化市容方面起著極大的作用,其他五種植被,是城市園林造景和綠化種植的重要材料,也是城市園林綠化不可缺少一部分。本研究在同種植被進(jìn)行光譜定點(diǎn)測(cè)量以探尋其規(guī)律性變化。本實(shí)驗(yàn)分別在 2016 年 8 月、2017 年 6 月進(jìn)行。數(shù)據(jù)采集均選擇在天氣晴朗,云量較少,風(fēng)速不大的氣象條件下進(jìn)行,測(cè)量時(shí)間為夏季的當(dāng)天的 11:00-13:00 時(shí)段。野外植被光譜數(shù)據(jù)采集采用荷蘭 Avantes 公司生產(chǎn)的 Avafield-2 便攜式高光譜
圖 2-3 七種植被葉片的有效波段光譜曲線圖Fig. 2-3 Effective spectral bands of seven kinds of vegetation leaves統(tǒng)去除統(tǒng)去除曾被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)應(yīng)用研究中,實(shí)際上,它對(duì)于植有用的[65,66]。連續(xù)的移除是一種使其歸一化的技術(shù),結(jié)果值線,這強(qiáng)調(diào)了個(gè)體吸收特性的位置和深度[67],忽略了總體的反射率主要由土壤表面、水分含量和林冠結(jié)構(gòu)組成。因此,的不同生化含量決定了植被群落的差異時(shí),這種方法才能提性。野外光譜實(shí)驗(yàn)經(jīng)常使用連續(xù)統(tǒng)去除法來(lái)確定它是否能增的差異。統(tǒng)是一個(gè)凸殼,在一個(gè)光譜曲線的頂部,它利用了連接局部果凸殼被延伸到反射光譜上它可以被認(rèn)為是一個(gè)橡膠帶的形和反射光譜之間的接觸點(diǎn)的數(shù)量被最小化,它們通過(guò)直線連
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無(wú)人機(jī)遙感在我國(guó)森林資源監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用動(dòng)態(tài)[J]. 徐譽(yù)遠(yuǎn),胡爽,王本洋. 林業(yè)與環(huán)境科學(xué). 2017(01)
[2]基于光譜特征的北京城區(qū)植被滯塵分布反演[J]. 王皓飛,房娜,晏星,陳凡濤,熊秋林,趙文吉. 光譜學(xué)與光譜分析. 2016(09)
[3]利用無(wú)人機(jī)遙感測(cè)定岷江冷杉單木樹干生物量[J]. 何游云,張玉波,李俊清,王卷樂. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]基于遙感和空間分析的上海城市森林生物量分布特征[J]. 王紫君,申廣榮,朱赟,韓玉潔,劉春江,王哲,薛春燕. 植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(04)
[5]基于Landsat8 OLI數(shù)據(jù)的山杏檸條灌木林碳儲(chǔ)量遙感模型研究[J]. 劉芬,魏江生,周梅,趙鵬武,舒洋,吳華軍,海青. 林業(yè)資源管理. 2016(01)
[6]基于無(wú)人機(jī)影像可見光植被指數(shù)的若爾蓋草地地上生物量估算研究[J]. 張正健,李愛農(nóng),邊金虎,趙偉,南希,靳華安,譚劍波,雷光斌,夏浩銘,楊勇帥,孫明江. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2016(01)
[7]基于PLSR的土壤δ13C含量光譜特性[J]. 馬創(chuàng),申廣榮,杜寶明,王紫君,朱赟,劉春江. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)科學(xué)版). 2015(05)
[8]基于物候特征的植物光譜識(shí)別方法研究[J]. 張磊,趙健龍,賈坤,李曉松. 光譜學(xué)與光譜分析. 2015(10)
[9]基于可見光波段無(wú)人機(jī)遙感的植被信息提取[J]. 汪小欽,王苗苗,王紹強(qiáng),吳云東. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(05)
[10]基于HJ-1高光譜影像的黃河口蘆葦和堿蓬生物量估測(cè)模型研究[J]. 任廣波,張杰,汪偉奇,耿延杰,陳妍君,馬毅. 海洋學(xué)研究. 2014(04)
博士論文
[1]森林地上生物量遙感估測(cè)方法研究[D]. 穆喜云.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]喀斯特城市森林生物量及其碳吸存功能研究[D]. 王新凱.中南林業(yè)科技大學(xué) 2011
[3]亞熱帶森林植被生物量與碳貯量特征[D]. 石軍南.中南林業(yè)科技大學(xué) 2010
[4]基于多源遙感數(shù)據(jù)的森林蓄積量估測(cè)方法研究[D]. 楊永恬.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2010
[5]城市綠地生態(tài)建設(shè)理論與實(shí)證研究[D]. 王平建.復(fù)旦大學(xué) 2005
碩士論文
[1]上海市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、資源、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查及分析評(píng)價(jià)[D]. 戴印輝.上海師范大學(xué) 2015
[2]上海市蘇州河濱水步道空間調(diào)查研究[D]. 余帆.上海交通大學(xué) 2014
[3]北京市森林生物量遙感反演模型研究[D]. 李丹丹.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[4]廣西貓兒山幾種常綠和落葉植物生理生化指標(biāo)的季節(jié)變化[D]. 宜麗娜.廣西師范大學(xué) 2012
[5]上海郊區(qū)旅游業(yè)發(fā)展的政府支持策略研究[D]. 程斯珞.上海交通大學(xué) 2010
[6]上海居住區(qū)的水景調(diào)查分析與建議[D]. 張黎明.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
[7]黃河花園口段水體懸浮泥沙的高光譜、多角度偏振信息探究[D]. 王灑.東北師范大學(xué) 2007
[8]蘇州城市空間組織演變研究[D]. 周一晴.蘇州科技學(xué)院 2007
[9]上海城市綠地植物群落現(xiàn)狀及綜合評(píng)價(jià)研究[D]. 方和俊.華東師范大學(xué) 2006
本文編號(hào):2929480
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