基于隨機(jī)輻射傳輸模型的林分郁閉度反演
發(fā)布時(shí)間:2021-11-29 02:20
遙感是大范圍定量估算森林郁閉度的重要手段之一,現(xiàn)有的遙感反演森林郁閉度的方法主要包括統(tǒng)計(jì)模型、物理模型和混合模型。大多數(shù)研究使用統(tǒng)計(jì)模型,缺乏物理解釋,方法受研究區(qū)域的限制。物理模型對(duì)機(jī)理有更清晰的解釋,可用于大范圍的研究,然而由于復(fù)雜性較高而應(yīng)用較少。隨機(jī)輻射傳輸模型適用于水平分布非均質(zhì)森林的模擬,其模擬的森林輻射傳輸過(guò)程可以表達(dá)不同的林分郁閉情況,但尚未發(fā)現(xiàn)基于隨機(jī)輻射傳輸模型反演林分郁閉度的研究。本文分別以云南松林分、興安落葉松-白樺混交林分為研究對(duì)象,以研究林分郁閉度與隨機(jī)輻射傳輸模型中參數(shù)找到植被概率之間的定量關(guān)系為基礎(chǔ),提出了一種基于隨機(jī)輻射傳輸模型的森林郁閉度反演方法。使用查找表算法,根據(jù)GF-1和Landsat-8衛(wèi)星圖像的反射率實(shí)施反演。在代價(jià)函數(shù)最小的情況下,得出找到植被概率和葉面積指數(shù),從而根據(jù)隨機(jī)比爾-朗伯定律計(jì)算林分郁閉度。并以云南松為例,對(duì)模型圓柱體樹(shù)冠假設(shè)進(jìn)行了修正,提出了云南松冠形等效模型。利用野外實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)反演精度進(jìn)行了評(píng)價(jià),并采用基于NDVI的統(tǒng)計(jì)反演方法進(jìn)行比較。反演結(jié)果可以較準(zhǔn)確地反映研究區(qū)域的林分郁閉情況,對(duì)于云南松純林反演精度更高(R2=0....
【文章來(lái)源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1曲靖研究區(qū)域遙感影像和樣地(白色十字)??Figure?2.1?Remote?sensing?images?and?plots?(white?cross)?of?Qujing?study?area??
且混合比例無(wú)明顯規(guī)律,以分析不同林種林分的郁閉度反演結(jié)果。所選樣地經(jīng)緯??度處于北緯51°2'到51°13\東經(jīng)120°53倒121°42f,樣地的郁閉度不超過(guò)0.76,存在??中度/重度火燒跡地、火燒恢復(fù)林分、未發(fā)生火燒林分樣地(如圖2.2)。樣地樹(shù)高在??2.5m到20m之間,葉面積指數(shù)不超過(guò)3。??120;?O'O'E?121°?0?0..E?122c?0.0..E?123°?0'0"E??52°?30'0*'N-?^?-52c?30?0"N??52。。N?)?-52°?0'0"N??51'?30,0"N-?3?J?們O.O..N??51。。,??^?30,0"N-?ci?|?閣.例?-50c?30'CN???樣地位置??火燒跡地??som?二2=?6=〇_s?|□根河市界?|?抓‘?〇.0"N??121c?O'C'E?122。0?0"£?123°?0’0"E??圖2.2根河研宄區(qū)域樣地和火燒跡地位置??Figure?2.2?Plots?and?burned?areas?of?Genhe?study?area??2.2樣地?cái)?shù)據(jù)獲取??2.2.1云南松樣地?cái)?shù)據(jù)獲取??本研究一共建立郁閉水平不同的云南松臨時(shí)方形樣地30個(gè),外業(yè)調(diào)查時(shí)間為??2018年5月。由于研宄區(qū)林木分布不規(guī)則,樣地布設(shè)過(guò)大可能會(huì)導(dǎo)致郁閉度實(shí)測(cè)值??方差減小,提高反演難度;樣地布設(shè)過(guò)小會(huì)難以反映林冠特征,且增加定位難度。因??12??
場(chǎng)的轄射傳輸方程。??為模擬林分內(nèi)特定水平面特定方向平均輻射度,SRT模型引入找到植被概率^^)??和對(duì)相關(guān)函數(shù)來(lái)模擬林分的空間結(jié)構(gòu)及輻射傳輸過(guò)程。如圖3.1所示,在三??維空間中,表示在水平面纟找到植被的概率,表示光子沿方向穿過(guò)^??和z兩個(gè)水平面時(shí)同時(shí)找到植被的概率。由于目前版本模型將樹(shù)冠假想為圓柱體,則??對(duì)于不同水平面,的取值為常數(shù),因此本文在應(yīng)用參數(shù)找到植被概率時(shí),將其簡(jiǎn)??寫為A??S1?。蓿?-rn?/??"―??Z?!概率??圖3.1?SRT模型參數(shù)p和g示意圖??Figure?3.1?Schematic?diagram?of?parameters?p?and?q?in?the?SRT?model??19??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同火燒木管理方式火燒跡地林下物種多樣性及地上生物量研究——以寒溫帶興安落葉松林為例[J]. 王梓璇,周梅,趙鵬武,王鼎,楊磊,丁兆華. 林業(yè)資源管理. 2018(04)
[2]基于3PGS-MTCLIM模型模擬根河林區(qū)火后植被凈初級(jí)生產(chǎn)力恢復(fù)及其影響因子[J]. 林思美,黃華國(guó). 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(11)
[3]基于遙感數(shù)據(jù)云平臺(tái)與機(jī)器學(xué)習(xí)的森林郁閉度自動(dòng)估算方法研究[J]. 朱磊,周淑芳. 林業(yè)建設(shè). 2018(04)
[4]基于不同立地質(zhì)量的香格里拉高山松林郁閉度遙感反演[J]. 岳振興,岳彩榮,李昔純. 林業(yè)調(diào)查規(guī)劃. 2018(02)
[5]基于像元二分模型的森林郁閉度遙感估算[J]. 劉丹丹,田靜,高延平,梅曉丹,朱繼文. 測(cè)繪與空間地理信息. 2018(02)
[6]曲靖市國(guó)營(yíng)海寨林場(chǎng)現(xiàn)狀及對(duì)生態(tài)公益型林場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)和管理探索[J]. 王斌. 綠色科技. 2017(19)
[7]高分遙感衛(wèi)星影像的預(yù)處理技術(shù)[J]. 王晨巍,王曉君. 電子技術(shù)與軟件工程. 2016(24)
[8]植被遙感輻射傳輸建模中的異質(zhì)性研究進(jìn)展[J]. 柳欽火,曹彪,曾也魯,李靜,杜永明,聞建光,范渭亮,趙靜,楊樂(lè). 遙感學(xué)報(bào). 2016(05)
[9]不同病蟲(chóng)害危害程度下云南松針葉光譜模擬及其生化參數(shù)敏感性分析[J]. 林起楠,黃華國(guó),陳玲,俞琳鋒,黃侃. 光譜學(xué)與光譜分析. 2016(08)
[10]云南松縱坑切梢小蠹防治工作思考[J]. 陳樸仙. 現(xiàn)代園藝. 2015(22)
博士論文
[1]大興安嶺火燒跡地落葉松人工林生態(tài)效應(yīng)研究[D]. 王麗紅.東北林業(yè)大學(xué) 2016
[2]遙感提取植被生化組分信息方法與模型研究[D]. 顏春燕.中國(guó)科學(xué)院研究生院(遙感應(yīng)用研究所) 2003
碩士論文
[1]基于雷達(dá)數(shù)據(jù)的天山云杉林郁閉度信息提取[D]. 姚國(guó)慧.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于3種不同數(shù)據(jù)源的川西南常綠闊葉林郁閉度估算模型研究[D]. 柏藝.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于SAR影像反演山區(qū)森林郁閉度的方法研究[D]. 寧凱.西南交通大學(xué) 2014
[4]江西省吉安市森林郁閉度動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)[D]. 陳崇.南京大學(xué) 2011
[5]毛竹林參數(shù)遙感定量反演與軟件實(shí)現(xiàn)[D]. 范渭亮.浙江農(nóng)林大學(xué) 2010
本文編號(hào):3525641
【文章來(lái)源】:北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1曲靖研究區(qū)域遙感影像和樣地(白色十字)??Figure?2.1?Remote?sensing?images?and?plots?(white?cross)?of?Qujing?study?area??
且混合比例無(wú)明顯規(guī)律,以分析不同林種林分的郁閉度反演結(jié)果。所選樣地經(jīng)緯??度處于北緯51°2'到51°13\東經(jīng)120°53倒121°42f,樣地的郁閉度不超過(guò)0.76,存在??中度/重度火燒跡地、火燒恢復(fù)林分、未發(fā)生火燒林分樣地(如圖2.2)。樣地樹(shù)高在??2.5m到20m之間,葉面積指數(shù)不超過(guò)3。??120;?O'O'E?121°?0?0..E?122c?0.0..E?123°?0'0"E??52°?30'0*'N-?^?-52c?30?0"N??52。。N?)?-52°?0'0"N??51'?30,0"N-?3?J?們O.O..N??51。。,??^?30,0"N-?ci?|?閣.例?-50c?30'CN???樣地位置??火燒跡地??som?二2=?6=〇_s?|□根河市界?|?抓‘?〇.0"N??121c?O'C'E?122。0?0"£?123°?0’0"E??圖2.2根河研宄區(qū)域樣地和火燒跡地位置??Figure?2.2?Plots?and?burned?areas?of?Genhe?study?area??2.2樣地?cái)?shù)據(jù)獲取??2.2.1云南松樣地?cái)?shù)據(jù)獲取??本研究一共建立郁閉水平不同的云南松臨時(shí)方形樣地30個(gè),外業(yè)調(diào)查時(shí)間為??2018年5月。由于研宄區(qū)林木分布不規(guī)則,樣地布設(shè)過(guò)大可能會(huì)導(dǎo)致郁閉度實(shí)測(cè)值??方差減小,提高反演難度;樣地布設(shè)過(guò)小會(huì)難以反映林冠特征,且增加定位難度。因??12??
場(chǎng)的轄射傳輸方程。??為模擬林分內(nèi)特定水平面特定方向平均輻射度,SRT模型引入找到植被概率^^)??和對(duì)相關(guān)函數(shù)來(lái)模擬林分的空間結(jié)構(gòu)及輻射傳輸過(guò)程。如圖3.1所示,在三??維空間中,表示在水平面纟找到植被的概率,表示光子沿方向穿過(guò)^??和z兩個(gè)水平面時(shí)同時(shí)找到植被的概率。由于目前版本模型將樹(shù)冠假想為圓柱體,則??對(duì)于不同水平面,的取值為常數(shù),因此本文在應(yīng)用參數(shù)找到植被概率時(shí),將其簡(jiǎn)??寫為A??S1?。蓿?-rn?/??"―??Z?!概率??圖3.1?SRT模型參數(shù)p和g示意圖??Figure?3.1?Schematic?diagram?of?parameters?p?and?q?in?the?SRT?model??19??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同火燒木管理方式火燒跡地林下物種多樣性及地上生物量研究——以寒溫帶興安落葉松林為例[J]. 王梓璇,周梅,趙鵬武,王鼎,楊磊,丁兆華. 林業(yè)資源管理. 2018(04)
[2]基于3PGS-MTCLIM模型模擬根河林區(qū)火后植被凈初級(jí)生產(chǎn)力恢復(fù)及其影響因子[J]. 林思美,黃華國(guó). 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(11)
[3]基于遙感數(shù)據(jù)云平臺(tái)與機(jī)器學(xué)習(xí)的森林郁閉度自動(dòng)估算方法研究[J]. 朱磊,周淑芳. 林業(yè)建設(shè). 2018(04)
[4]基于不同立地質(zhì)量的香格里拉高山松林郁閉度遙感反演[J]. 岳振興,岳彩榮,李昔純. 林業(yè)調(diào)查規(guī)劃. 2018(02)
[5]基于像元二分模型的森林郁閉度遙感估算[J]. 劉丹丹,田靜,高延平,梅曉丹,朱繼文. 測(cè)繪與空間地理信息. 2018(02)
[6]曲靖市國(guó)營(yíng)海寨林場(chǎng)現(xiàn)狀及對(duì)生態(tài)公益型林場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)和管理探索[J]. 王斌. 綠色科技. 2017(19)
[7]高分遙感衛(wèi)星影像的預(yù)處理技術(shù)[J]. 王晨巍,王曉君. 電子技術(shù)與軟件工程. 2016(24)
[8]植被遙感輻射傳輸建模中的異質(zhì)性研究進(jìn)展[J]. 柳欽火,曹彪,曾也魯,李靜,杜永明,聞建光,范渭亮,趙靜,楊樂(lè). 遙感學(xué)報(bào). 2016(05)
[9]不同病蟲(chóng)害危害程度下云南松針葉光譜模擬及其生化參數(shù)敏感性分析[J]. 林起楠,黃華國(guó),陳玲,俞琳鋒,黃侃. 光譜學(xué)與光譜分析. 2016(08)
[10]云南松縱坑切梢小蠹防治工作思考[J]. 陳樸仙. 現(xiàn)代園藝. 2015(22)
博士論文
[1]大興安嶺火燒跡地落葉松人工林生態(tài)效應(yīng)研究[D]. 王麗紅.東北林業(yè)大學(xué) 2016
[2]遙感提取植被生化組分信息方法與模型研究[D]. 顏春燕.中國(guó)科學(xué)院研究生院(遙感應(yīng)用研究所) 2003
碩士論文
[1]基于雷達(dá)數(shù)據(jù)的天山云杉林郁閉度信息提取[D]. 姚國(guó)慧.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于3種不同數(shù)據(jù)源的川西南常綠闊葉林郁閉度估算模型研究[D]. 柏藝.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于SAR影像反演山區(qū)森林郁閉度的方法研究[D]. 寧凱.西南交通大學(xué) 2014
[4]江西省吉安市森林郁閉度動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)[D]. 陳崇.南京大學(xué) 2011
[5]毛竹林參數(shù)遙感定量反演與軟件實(shí)現(xiàn)[D]. 范渭亮.浙江農(nóng)林大學(xué) 2010
本文編號(hào):3525641
本文鏈接:http://sikaile.net/nykjlw/lylw/3525641.html
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