基于Sentinel-2A影像干旱區(qū)棉花葉片SPAD數字制圖
發(fā)布時間:2022-01-09 00:31
植被葉片葉綠素是農業(yè)遙感反演的重要參數,葉綠素含量的變化與植被生長環(huán)境的脅迫程度、生理變化密切相關,故將植被葉綠素進行實時、動態(tài)監(jiān)測對農業(yè)生產極為重要。然而,傳統(tǒng)經驗模型及葉綠素精準測量存在困難;诟叻直媛实腟entinel-2A數據,在機器學習框架下,利用光譜信息、最適光譜指數和基于PROSAIL輻射傳輸模型的生物協(xié)變量構建3種建模方案(方案1:光譜信息和最適光譜指數聯(lián)合,方案2:光譜信息和物理模型生物協(xié)變量聯(lián)合,方案3:光譜信息、最適光譜指數和物理模型生物協(xié)變量聯(lián)合)。最終基于優(yōu)選出的建模方案進行棉花葉片葉綠素相對含量的空間數字制圖。結果表明:(1)紅邊波段參與的最適光譜指數比值植被指數(RVI)與棉花葉片SPAD值相關性最高r=0.767,P**=0.195;(2)將構建的17個變量進行重要性分析可知,構建的最適光譜指數比值植被指數(RVI)與物理模型生物協(xié)變量LAI-Cab對估算模型的精度貢獻率較大;(3)建模方案構建植被指數時紅邊波段被確定為最優(yōu)波段,在增加精度方面起到決定性作用;通過模型評價標準來分析3種方案可知,預測精度大小順序為模型方案3>...
【文章來源】:生態(tài)學報. 2020,40(22)北大核心CSCD
【文章頁數】:10 頁
【部分圖文】:
研究流程圖
樣本統(tǒng)計分析圖
圖3為棉花葉片SPAD值與Sentinel- 2A波段(B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8a、B11、B12)兩個隨機光譜波段的2D指數(DVI、NDVI、RVI)關系。右側的彩條表示r大小,深紅、深藍代表SPAD值與波段組合正、負相關性較高。結果表明,DVI、NDVI、RVI與棉花葉片SPAD值高度相關性的波段主要集中在紅邊(Red edge)波段(B5、B6)和近紅邊(Narrow NIR)波段B8a處。RVI與棉花葉片SPAD值相關性最高其為0.767,P**=0.195,其表達式B8a/B5。NDVI其r為0.720,DVI其r為0.692。說明紅邊波段對棉花葉綠素有較高的響應,3種指數在相應波段下對棉花葉片SPAD值均具有較高相關性。2.2 特征變量重要性分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于山地-綠洲-荒漠系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)服務正負價值測算——以新疆瑪納斯河流域為例[J]. 夏鑫鑫,朱磊,楊愛民,靳含,張青青. 生態(tài)學報. 2020(12)
[2]干旱脅迫對玉米葉片光合特性和穗發(fā)育特征的影響[J]. 賈雙杰,李紅偉,江艷平,趙國強,王和洲,楊慎驕,楊青華,郭家萌,邵瑞鑫. 生態(tài)學報. 2020(03)
[3]地面高光譜和PROSAIL模型的冬小麥葉綠素反演[J]. 于汧卉,楊貴軍,王崇倡. 測繪科學. 2019(11)
[4]基于Sentinel-2數據的干旱區(qū)典型綠洲植被葉綠素含量估算[J]. 顧峰,丁建麗,葛翔宇,高石寶,王敬哲. 干旱區(qū)研究. 2019(04)
[5]滴灌棉花不同生育時期冠層葉片葉綠素含量的高光譜估測模型[J]. 洪帥,張澤,張立福,馬露露,海興巖,王振,張輝,呂新. 棉花學報. 2019(02)
[6]新疆棉花物候時空變化遙感監(jiān)測及氣溫影響分析[J]. 茹皮亞·西拉爾,楊遼. 遙感技術與應用. 2018(05)
[7]干旱脅迫下雷竹葉片葉綠素的高光譜響應特征及含量估算[J]. 張瑋,王鑫梅,潘慶梅,謝錦忠,張勁松,孟平. 生態(tài)學報. 2018(18)
[8]基于隨機森林法的棉花葉片葉綠素含量估算[J]. 依爾夏提·阿不來提,買買提·沙吾提,白燈莎·買買提艾力,安申群,馬春玥. 作物學報. 2019(01)
[9]基于隨機森林回歸的草場植被蓋度反演模型研究——以新疆阿勒泰地區(qū)布爾津縣為例[J]. 陳妍,宋豫秦,王偉. 生態(tài)學報. 2018(07)
[10]新疆瑪納斯河流域綠洲景觀生態(tài)脆弱性時空分異[J]. 梁二敏,張軍民,楊衛(wèi)紅. 干旱區(qū)研究. 2017(04)
本文編號:3577578
【文章來源】:生態(tài)學報. 2020,40(22)北大核心CSCD
【文章頁數】:10 頁
【部分圖文】:
研究流程圖
樣本統(tǒng)計分析圖
圖3為棉花葉片SPAD值與Sentinel- 2A波段(B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8a、B11、B12)兩個隨機光譜波段的2D指數(DVI、NDVI、RVI)關系。右側的彩條表示r大小,深紅、深藍代表SPAD值與波段組合正、負相關性較高。結果表明,DVI、NDVI、RVI與棉花葉片SPAD值高度相關性的波段主要集中在紅邊(Red edge)波段(B5、B6)和近紅邊(Narrow NIR)波段B8a處。RVI與棉花葉片SPAD值相關性最高其為0.767,P**=0.195,其表達式B8a/B5。NDVI其r為0.720,DVI其r為0.692。說明紅邊波段對棉花葉綠素有較高的響應,3種指數在相應波段下對棉花葉片SPAD值均具有較高相關性。2.2 特征變量重要性分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于山地-綠洲-荒漠系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)服務正負價值測算——以新疆瑪納斯河流域為例[J]. 夏鑫鑫,朱磊,楊愛民,靳含,張青青. 生態(tài)學報. 2020(12)
[2]干旱脅迫對玉米葉片光合特性和穗發(fā)育特征的影響[J]. 賈雙杰,李紅偉,江艷平,趙國強,王和洲,楊慎驕,楊青華,郭家萌,邵瑞鑫. 生態(tài)學報. 2020(03)
[3]地面高光譜和PROSAIL模型的冬小麥葉綠素反演[J]. 于汧卉,楊貴軍,王崇倡. 測繪科學. 2019(11)
[4]基于Sentinel-2數據的干旱區(qū)典型綠洲植被葉綠素含量估算[J]. 顧峰,丁建麗,葛翔宇,高石寶,王敬哲. 干旱區(qū)研究. 2019(04)
[5]滴灌棉花不同生育時期冠層葉片葉綠素含量的高光譜估測模型[J]. 洪帥,張澤,張立福,馬露露,海興巖,王振,張輝,呂新. 棉花學報. 2019(02)
[6]新疆棉花物候時空變化遙感監(jiān)測及氣溫影響分析[J]. 茹皮亞·西拉爾,楊遼. 遙感技術與應用. 2018(05)
[7]干旱脅迫下雷竹葉片葉綠素的高光譜響應特征及含量估算[J]. 張瑋,王鑫梅,潘慶梅,謝錦忠,張勁松,孟平. 生態(tài)學報. 2018(18)
[8]基于隨機森林法的棉花葉片葉綠素含量估算[J]. 依爾夏提·阿不來提,買買提·沙吾提,白燈莎·買買提艾力,安申群,馬春玥. 作物學報. 2019(01)
[9]基于隨機森林回歸的草場植被蓋度反演模型研究——以新疆阿勒泰地區(qū)布爾津縣為例[J]. 陳妍,宋豫秦,王偉. 生態(tài)學報. 2018(07)
[10]新疆瑪納斯河流域綠洲景觀生態(tài)脆弱性時空分異[J]. 梁二敏,張軍民,楊衛(wèi)紅. 干旱區(qū)研究. 2017(04)
本文編號:3577578
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