發(fā)布時間：2020-04-23 00:27

【摘要】：定量遙感產(chǎn)品的精度評價對利用產(chǎn)品進行全球氣候變化監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境檢測等遙感應用研究具有十分重要的意義。根據(jù)國際定標與真實性檢驗小組(CEOS)的定義,真實性檢驗就是利用高質量的參考驗證數(shù)據(jù),獨立地評價定量遙感產(chǎn)品的精度和不確定性的過程。反照率產(chǎn)品的真實性檢驗工作是近些年研究的一個熱點,對產(chǎn)品的精度進行有效的評價能夠提高該產(chǎn)品應用的范圍。目前反照率產(chǎn)品的真實性檢驗較其他參數(shù)來說是比較成熟的,處于陸表參量真實性檢驗小組定義的第三個階段,也就是能夠在全球范圍內(nèi)選擇具有代表性的地面站點的長時間序列觀測數(shù)據(jù)作為驗證參考數(shù)據(jù),來對反照率產(chǎn)品的真實性檢驗工作。然而,目前反照率產(chǎn)品的真實性檢驗多選擇平坦地表下均質區(qū)域開展;在山區(qū)地表下,反照率產(chǎn)品的真實性檢驗工作卻甚少的開展。全國乃至全球尺度下,更多區(qū)域地表覆蓋的是地形復雜的山區(qū),全球陸表有24%的區(qū)域是山區(qū),全國地表有2/3的面積是山區(qū)。要對產(chǎn)品的精度具有全面的了解,不僅需要了解其在平坦地表下的精度,還需要掌握該遙感產(chǎn)品在復雜的山區(qū)地形的精度,為定量遙感產(chǎn)品在山區(qū)的應用提供必要的精度信息。開展山區(qū)地表下定量遙感產(chǎn)品真實性檢驗的一個難點在于,山區(qū)地形效應導致了不同分辨率的遙感數(shù)據(jù)和遙感產(chǎn)品間的尺度效應影響嚴重,平坦地表下的真實性檢驗方法,在山區(qū)存在著不適用的問題。定量遙感產(chǎn)品的真實性檢驗是一個復雜的過程,牽涉到地面站點數(shù)據(jù)質量控制,輔助的高/低分辨率反照率產(chǎn)品反演與驗證,不同分辨率遙感產(chǎn)品之間尺度轉換研究等問題。本文以山地地表條件下地表反照率產(chǎn)品的真實性檢驗為例,研究山區(qū)地表下全球反照率遙感產(chǎn)品的真實性檢驗關鍵方法。論文攻克的主要難點包括高質量參考地面驗證數(shù)據(jù)集構建、山區(qū)地表高分辨率坡面反照率反演和山區(qū)地表高低分辨率反照率尺度轉換關鍵技術,形成了一套全球高質量低分辨率反照率驗證數(shù)據(jù)集,發(fā)展不同分辨率山區(qū)地表反照率產(chǎn)品真實性檢驗尺度轉換模型,開展山地條件下全球尺度低分辨率反照率產(chǎn)品真實性檢驗工作。論文還將上述研究耦合到業(yè)務化運行的真實性檢驗系統(tǒng)中,快速實時實現(xiàn)全球尺度地表反照率產(chǎn)品的真實性檢驗。研究結果發(fā)現(xiàn),在山區(qū)地表下,全反演的高質量MCD43A3 C6反照率產(chǎn)品的均方根誤差約為0.035,相對誤差約為21%。隨著像元內(nèi)平均坡度的增加,該產(chǎn)品的不確定性也呈現(xiàn)增加的趨勢,在當?shù)孛骝炞C站點的平均坡度大于10度時候,MCD43A3 C6反照率產(chǎn)品相對于參考的低分辨率反照率的均方根誤差高達0.044,相對均方根誤差高達33%。在山區(qū)地表下對低分辨率的GLASS反照率產(chǎn)品的真實性檢驗結果也顯示出與MCD43A3 C6產(chǎn)品類似的精度評價結果,總體均方根誤差約為0.035。
【圖文】：

第 2 章 真實性檢驗理論基礎一個有效的合理范圍內(nèi)。2 1.2 204 1.5 cos 100s sWm E E Wm (2-3)2 1.2 24 0.95 cos 50d s sWm E E Wm (2-4)2 1.2 24 1.2 cos 50d s sWm E E Wm (2-5)

地表均質是一個相對的概念，即地表是相對均一，絕對均一的地表是不存在的，而異質性地表是絕對存在的�？偟膩碚f，空間異質性是指生態(tài)學變量在空間上的不均勻性和復雜性,表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的綴塊性和地形環(huán)境的梯度變化(Urbanet al. 1987)。Li 和 Reynolds(1995)提出一個定量的、便于描述和應用的空間異質性的概念，將地表的空間異質性（Spatial heterogeneity）定義為系統(tǒng)或者系統(tǒng)屬性在空間上的復雜性和變異性(Li and Reynolds 1995)。系統(tǒng)屬性可以是生態(tài)學所定義的所有變量如地表覆蓋類型、種群密度、生物量、地表反照率、土壤水分含量等。在景觀生態(tài)學中，空間異質性可從兩方面進行定量分析，即：空間特征和空間比較�？臻g特征主要采用數(shù)學方法，，如變異函數(shù)、信息指數(shù)、分數(shù)維等對景觀上某些屬性空間變異進行定量化分析得到不同尺度上的空間異質性程度及變化�？臻g比較是在空間特征定量化基礎上，探索景觀屬性的變異程度隨著抽樣時間的變化(李哈濱 and 王政權 1998)。
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P407

【參考文獻】

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1 李新;;陸地表層系統(tǒng)模擬和觀測的不確定性及其控制[J];中國科學:地球科學;2013年11期

2 范聞捷;蓋穎穎;徐希孺;閆彬彥;;遙感反演離散植被有效葉面積指數(shù)的空間尺度效應[J];中國科學:地球科學;2013年02期

3 盧華興;劉學軍;湯國安;;地形復雜度的多因子綜合評價方法[J];山地學報;2012年05期

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本文編號：2637149