本文關(guān)鍵詞：基于高光譜數(shù)據(jù)的內(nèi)蒙東部天然草地生物量反演模型研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：當(dāng)前,全球碳循環(huán)的研究日益成為全球變化和生態(tài)學(xué)的熱點(diǎn)之一,估測植被生物量是模擬碳循環(huán)和減緩氣候變化措施的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的野外調(diào)查方法獲取的生物量數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確,但是費(fèi)時(shí)費(fèi)力,所能達(dá)到的空間尺度和時(shí)效性有限。準(zhǔn)確獲取作物的生物量和產(chǎn)量是作物生產(chǎn)力管理和預(yù)測的關(guān)鍵。與植被反射率有關(guān)的“紅邊位置”是估測植被葉片葉綠素含量或者氮元素含量的重要光譜特征。然而傳統(tǒng)的多光譜傳感器普遍存在著傳感器飽和與缺少對(duì)植被生物物理和化學(xué)特性敏感波段的問題,這些因素都影響了生物量反演模型的不確定性。高光譜遙感技術(shù)可以有效的挖掘生物量與植被光譜特征的關(guān)系,高光譜遙感技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)大區(qū)域范圍內(nèi)植被生物量精確估測。本文首先基于實(shí)測光譜數(shù)據(jù)計(jì)算的高光譜特征變量及高光譜植被指數(shù),結(jié)合同期的草地地上鮮生物量數(shù)據(jù),利用回歸分析的方法構(gòu)建內(nèi)蒙古草地地上鮮生物量的地面光譜估算模型。結(jié)果表明：內(nèi)蒙古草地地上生物量與高光譜變量之間,可以用線性方程、對(duì)數(shù)方程、多項(xiàng)式方程、乘冪方程以及指數(shù)方程進(jìn)行擬合,擬合結(jié)果均達(dá)到極顯著相關(guān)水平,其中以高光譜植被指數(shù)(HVI)為變量構(gòu)建的單變量線性和非線性方程決定系數(shù)最高,以紅邊內(nèi)一階微分光譜中的最大值(Dr)為單變量構(gòu)建的模型預(yù)測生物量最接近實(shí)測值。應(yīng)用多元回歸的方法對(duì)高光譜特征變量及高光譜植被指數(shù)進(jìn)行回歸分析后發(fā)現(xiàn),以綠峰反射率與紅谷反射率的歸一化值(V12)、紅邊內(nèi)一階微分的總和與藍(lán)邊內(nèi)一階微分的總和的歸一化值(V15)、高光譜植被指數(shù)(HVI)、紅邊位置(REP)、三角葉綠素植被指數(shù)(TCI)這5個(gè)變量構(gòu)建的多元回歸模型效果最好,該模型可以對(duì)內(nèi)蒙古草地地上鮮生物量進(jìn)行預(yù)測。其次,利用地面實(shí)測草地冠層高光譜數(shù)據(jù)、草地鮮生物量數(shù)據(jù)以及Hyperion成像高光譜數(shù)據(jù)對(duì)錫林浩特市典型草原的生物量進(jìn)行遙感反演研究�；诟吖庾V變量與草地鮮生物量之間的相關(guān)分析,建立了單變量線性與非線性地面實(shí)測高光譜生物量預(yù)測模型,確定以三角葉綠素植被指數(shù)(TCI)為變量的線性生物量預(yù)測模型y=191.7x-236.19對(duì)生物量預(yù)測效果最佳,鑒于ASD高光譜三角葉綠素植被指數(shù)(TCI)與Hyperion成像光譜數(shù)據(jù)的三角葉綠素植被指數(shù)(TCI)的顯著相關(guān)關(guān)系(R=0.699),構(gòu)建了Hyperion TCI預(yù)測ASD TCI的回歸模型y=1.8056x0.40.4352(R2=0.516),綜合與地面實(shí)測高光譜生物量最佳預(yù)測模型,通過尺度轉(zhuǎn)換得到Hyperion TCI生物量反演模型y=345.13 x0.4352-236.19,在一定程度上提高了預(yù)測精度,在天然草地生物量估算方面具有應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：草地生物量 高光譜遙感 反演模型 植被指數(shù)
【學(xué)位授予單位】：延邊大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S812;TP79
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第一章 緒論13-23
• 1.1 研究背景與意義13-14
• 1.2 北方農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 植被生物量研究現(xiàn)狀15-20
• 1.3.1 植被生物量傳統(tǒng)方法研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 多光譜遙感技術(shù)生物量研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.3 高光譜遙感技術(shù)植被生物量研究現(xiàn)狀17-20
• 1.3.3.1 高光譜技術(shù)在草地與農(nóng)業(yè)生物量估測中應(yīng)用17-19
• 1.3.3.2 高光譜技術(shù)在森林與濕地生物量估測中應(yīng)用19-20
• 1.4 研究內(nèi)容與目的20-21
• 1.5 技術(shù)路線21-23
• 第二章 研究區(qū)概況23-26
• 2.1 自然概況23-25
• 2.1.1 地理位置23-24
• 2.1.2 氣候特點(diǎn)24
• 2.1.3 土地利用狀況24-25
• 2.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況25-26
• 2.2.1 人口概況25
• 2.2.2 經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展情況25-26
• 第三章 植被冠層光譜特征及模型構(gòu)建26-37
• 3.1 地面光譜數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理26-29
• 3.1.1 地面光譜數(shù)據(jù)采集26
• 3.1.2 地面光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理26-29
• 3.1.2.1 光譜曲線的平滑26-28
• 3.1.2.2 水吸收峰波段的剔除28-29
• 3.2 高光譜數(shù)據(jù)分析方法29-37
• 3.2.1 天然草地反射率特征分析29-30
• 3.2.2 高光譜數(shù)據(jù)特征參數(shù)及提取方法30-32
• 3.2.3 天然草地地上鮮生物量與高光譜數(shù)據(jù)相關(guān)分析32-34
• 3.2.4 高光譜生物量估算模型34-37
• 第四章 Hyperion高光譜數(shù)據(jù)生物量反演37-52
• 4.1 Hyperion數(shù)據(jù)介紹37-38
• 4.1.1 Hyperion衛(wèi)星平臺(tái)介紹37-38
• 4.1.2 Hyperion產(chǎn)品分級(jí)38
• 4.2 Hyperion遙感影像獲取與預(yù)處理38-42
• 4.2.1 高光譜遙感影像的獲取38-40
• 4.2.2 高光譜遙感影像的預(yù)處理40-42
• 4.2.2.1 無關(guān)波段去除40
• 4.2.2.2 壞線的修復(fù)40
• 4.2.2.3 Smile檢測40-41
• 4.2.2.4 FLAASH大氣校正41-42
• 4.3 基于成像光譜數(shù)據(jù)草地生物量估算模型42-52
• 4.3.1 草地冠層高光譜生物量反演模型42-46
• 4.3.2 草地冠層高光譜生物量反演模型精度驗(yàn)證46-48
• 4.3.3 Hyperion冠層高光譜生物量反演模型48-52
• 第五章 結(jié)論與展望52-54
• 5.1 主要結(jié)論52-53
• 5.2 問題與展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-59
• 致謝59-60
• 附錄 (攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文目錄)60

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 張凱;郭鈮;王潤元;王小平;王靜;;甘南草地地上生物量的高光譜遙感估算研究[J];草業(yè)科學(xué);2009年11期

2 張?zhí)m生,方修琦,任國玉,索秀芬;我國北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶的環(huán)境演變[J];地學(xué)前緣;1997年Z1期

3 羅承平，，薛紀(jì)瑜;中國北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶生態(tài)環(huán)境脆弱性及其成因分析[J];干旱區(qū)資源與環(huán)境;1995年01期

4 胡兵輝;廖允成;王克勤;陳奇伯;;北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶縣域典型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的對(duì)比演變[J];水土保持研究;2011年02期

5 方精云，劉國華，徐嵩齡;我國森林植被的生物量和凈生產(chǎn)量[J];生態(tài)學(xué)報(bào);1996年05期

6 董智強(qiáng);潘志華;安萍莉;潘學(xué)標(biāo);趙沛義;;北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶春小麥生育期對(duì)氣候變化的響應(yīng)——以內(nèi)蒙古武川縣為例[J];氣候變化研究進(jìn)展;2012年04期

7 陳芙蓉;程積民;劉偉;朱仁斌;楊曉梅;趙新宇;蘇紀(jì)帥;;不同干擾對(duì)黃土區(qū)典型草原物種多樣性和生物量的影響[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2013年09期

  本文關(guān)鍵詞：基于高光譜數(shù)據(jù)的內(nèi)蒙東部天然草地生物量反演模型研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：307730