土壤含水量是土壤屬性的重要表征參數(shù),是與農(nóng)業(yè)、水文、環(huán)境、氣象等領(lǐng)域密切相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),成為基于遙感技術(shù)進(jìn)行定量反演的研究熱點(diǎn)。由于微波、熱紅外、多光譜等遙感影像僅有幾個(gè)波段,對(duì)土壤水分含量的細(xì)微變化敏感性不高,監(jiān)測(cè)精度有限;而基于高光譜遙感定量反演土壤含水量的研究大多沒(méi)有考慮土壤的二向性反射特征,并且反演模型多為統(tǒng)計(jì)模型,研究精度和模型的適用范圍也有限,因此研究基于機(jī)理模型的土壤含水量高光譜遙感定量反演,對(duì)提高反演精度,擴(kuò)大模型的普適性具有理論和實(shí)際意義。本研究以吉林省公主嶺市黑土和黑鈣土耕地土壤為研究對(duì)象,在室內(nèi)條件下利用美國(guó)ASD Fieldspec Pro高光譜儀對(duì)含水量為5%⁴5%（按5%遞增）的土樣進(jìn)行多角度光譜測(cè)定,分析不同光源天頂角、觀測(cè)天頂角、觀測(cè)方位角及含水量對(duì)土壤二向性反射特征的影響,并基于土壤輻射傳輸模型（Hapke模型）定量反演土壤含水量。主要的研究結(jié)論如下:1.利用包絡(luò)線去除法處理光譜曲線,得出不同含水量土壤的光譜敏感波段為490nm、650nm、1419nm、1919nm和2210nm。2.由于土壤表面顆粒之間的相互遮蔽,土壤BRDF... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 土壤含水量高光譜遙感反演研究綜述
        1.2.1 監(jiān)測(cè)方式綜述
        1.2.2 不同含水量土壤光譜特征研究
        1.2.3 土壤含水量高光譜建模方法研究
        1.2.4 存在的問(wèn)題
    1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
        1.3.3 技術(shù)路線
第二章 Hapke模型介紹
    2.1 BRDF相關(guān)概念
    2.2 Hapke輻射傳輸模型
第三章 研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)處理
    3.1 研究區(qū)概況
    3.2 土樣采集及預(yù)處理
        3.2.1 土樣采集
        3.2.2 土壤表面粗糙度測(cè)量
    3.3 土樣室內(nèi)多角度光譜測(cè)定
        3.3.1 烘干土反射率（r_0）測(cè)量和吸收系數(shù)（a）獲取
        3.3.2 土壤含水量梯度配置
        3.3.3 土樣二向性反射率測(cè)定
    3.4 土樣二向性反射率光譜曲線處理
        3.4.1 光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理
        3.4.2 敏感波段確定
        3.4.3 土壤二向性反射率實(shí)測(cè)值（r實(shí)測(cè)）獲取
第四章 不同含水量土壤二向性反射特征分析
    4.1 土壤BRDF隨觀測(cè)天頂角變化分析
    4.2 土壤BRDF隨相對(duì)方位角變化分析
    4.3 土壤BRDF隨光源天頂角變化情況
    4.4 不同含水量對(duì)土壤BRDF的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于Hapke模型的土壤含水量高光譜反演參數(shù)確定
    5.1 Hapke模型參數(shù)敏感性分析
    5.2Hapke模型參數(shù)優(yōu)化
        5.2.1 粒子群算法介紹
        5.2.2 Hapke模型參數(shù)優(yōu)化
        5.2.3 Hapke模型參數(shù)反演
    5.3 精度驗(yàn)證
        5.3.1 Hapke模型優(yōu)化參數(shù)驗(yàn)證
        5.3.2 Hapke模型參數(shù)平均值反演精度驗(yàn)證
        5.3.3 Hapke模型優(yōu)化參數(shù)在不同觀測(cè)角度驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]土壤表面粗糙度檢測(cè)方法研究[J]. 張勝賓,黃培奎,趙祚喜.  農(nóng)機(jī)化研究. 2016(11)
[2]含水率對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量高光譜估算的影響[J]. 司海青,姚艷敏,王德?tīng)I(yíng),劉影.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(09)
[3]基于野外雙向反射信息利用反射模型反演土壤含水量研究[J]. 呂云峰,孫仲秋,趙云升.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[4]基于高光譜與協(xié)同克里金的土壤耕作層含水率反演[J]. 徐馳,曾文治,黃介生,伍靖?jìng)?  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(13)
[5]基于高光譜影像分解的土壤含水量反演技術(shù)[J]. 吳見(jiàn),劉民士,李偉濤.  水土保持通報(bào). 2013(05)
[6]模型參數(shù)全局敏感性分析的EFAST方法[J]. 何維,楊華.  遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2013(05)
[7]基于野外實(shí)測(cè)高光譜數(shù)據(jù)的干旱區(qū)耕作土壤含水量反演研究[J]. 彭杰,向紅英,王家強(qiáng),柳維揚(yáng),遲春明,牛建龍.  干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2013(02)
[8]改進(jìn)的表觀熱慣量法反演土壤含水量[J]. 吳黎,張有智,解文歡,李巖,楊樹(shù)聰.  國(guó)土資源遙感. 2013(01)
[9]黑土土壤水分高光譜特征及反演模型[J]. 姚艷敏,魏娜,唐鵬欽,李志斌,余強(qiáng)毅,許新國(guó),陳佑啟,何英彬.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2011(08)
[10]土壤二向反射特性及水分含量對(duì)其影響研究[J]. 程街亮,紀(jì)文君,周銀,史舟.  土壤學(xué)報(bào). 2011(02)

博士論文
[1]基于PLS模型的農(nóng)業(yè)土壤成分高光譜遙感反演研究[D]. 張婷婷.吉林大學(xué) 2010
[2]基于裸露地表輻射傳輸模型的粗糙度反演與地形校正[D]. 徐元柳.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2009
[3]土壤高光譜遙感信息提取與二向反射模型研究[D]. 程街亮.浙江大學(xué) 2008
[4]土地質(zhì)量高光譜遙感監(jiān)測(cè)方法研究[D]. 何挺.武漢大學(xué) 2003

碩士論文
[1]土壤二向反射特性研究與標(biāo)準(zhǔn)光譜庫(kù)的應(yīng)用[D]. 劉小珊.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]土壤含水量高光譜特性與估測(cè)模型研究[D]. 王曉.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[3]基于實(shí)測(cè)高光譜數(shù)據(jù)的地表土壤水分含量反演研究[D]. 吉?jiǎng)e克·哈力克巴義.新疆大學(xué) 2011
[4]土壤含水量高光譜遙感監(jiān)測(cè)方法研究[D]. 魏娜.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2009



本文編號(hào)：3431119