基于TM遥感数据的西藏林芝地区叶面积指数反演_骆社周

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基于单通道算法的HJ-1B与Landsat 5 TM地表温度反演一致性研究

第３Ｏ卷，第１２期　２　０　ｌ　０年１　２月　光谱学与光谱分析　Ｖｏ１．３０，Ｎｏ．１２，ｐｐ３２８５—３２８９　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ａｎｄ　Ｓｐｅｃｔｒａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１０　

基于单通道算法的Ｉ－Ｈ一１Ｂ与Ｌａｎｄｓａｔ　５　ＴＭ地表温度反演一致性研究　

罗菊花ｋ。，张竞成。～，黄文江　，杨贵军　，顾晓鹤。，杨　浩。　

１．北京师范大学地理学与遥感科学学院，遥感科学国家重点实验室，北京１００８７５　２．国家农业信息化工程技术研究中心，北京１０００９７　３．浙江大学环境与资源学院／农业遥感与信息技术应用研究所，浙江杭州　３１００２９　

摘要　针对传感器参数与Ｌａｎｄｓａｔ　５　ＴＭ较为相近的环境减灾卫星ＨＪ—ｌＢ的热红外数据是否能达到与　

ＴＭ６反演地表温度同样的效果的问题，作者获取了２００９年４月１５日覆盖北京地区相同范围的ＨＪ－１Ｂ影像　和Ｌａｎｄｓａｔ　５　ＴＭ影像，采用Ｊｉｍ６ｎｅｚ－Ｍｕｆｉｏｚ和Ｓｏｂｒｉｎｏ的普适性单通道算法，通过遥感数据获取反演参数，　

对研究区的地表温度进行反演，并对两类数据反演结果的一致性进行了分析和评价。通过对反演结果的统　

计分析和分级填图表明，基于普适性单通道算法的ＨＪ一１Ｂ与ＴＭ的热红外波段反演的地表温度在数值上和　

空间分布趋势上一致性较高。因此，具有较高时间分辨率和较大幅宽等优势的ＨＪ－１Ｂ　ＩＲＳ数据在地表温度　

反演方面具有更大的潜力和应用范围。　

关键词单通道算法；ＨＪ－１Ｂ；Ｌａｎｄｓａｔ　５　ＴＭ；地表温度　

中图分类号：ＴＰ７５１　文献标识码：Ａ　ＤＯＩ：１０．３９６４／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－０５９３（２０１０）１２—３２８５—０５　

引　言　

地表温度是地一气系统相互作用过程的一个重要的物理　

参数，它综合反映了地一气能量与物质交换的结果，在气候、　

水文、生态学和生地化学等许多领域都有广泛的应用。近年　来，随着遥感技术的快速发展，国内外不少学者在热红外遥　

基于神经网络方法的芦苇叶面积指数遥感反演

陈健;倪绍祥;李云梅

【期刊名称】《国土资源遥感》

【年(卷),期】2008(000)002

【摘要】提出了一种从TM图像上获取芦苇冠层叶面积指数的方法:首先对芦苇的生长背景进行分类;然后,对不同的背景光谱利用冠层反射率(FCR)模型计算得到查找表;最后,利用实测数据和查找表中的数据作为参数进行BP神经网络模型训练,从而得到芦苇冠层LAI .结果表明,人工神经网络方法有很强的非线性拟合能力,能够消除背景对反演结果的影响,有效提高LAI 反演的精度.

【总页数】7页(P62-67,插8)

【作者】陈健;倪绍祥;李云梅

【作者单位】南京信息工程大学遥感学院,南京,210044;南京师范大学地理科学学院,南京,210097;南京信息工程大学遥感学院,南京,210044;南京师范大学地理科学学院,南京,210097

【正文语种】中文

【中图分类】TP79

【相关文献】

1.基于SARIMA-BP神经网络组合方法的MODIS叶面积指数时间序列建模与预测

[J], 姜春雷;张树清;张策;李华朋;丁小辉

2.基于人工神经网络的海水漫射衰减系数的遥感反演方法 [J], 张亭禄;李肖霞 3.基于高光谱数据和RBF神经网络方法的草地叶面积指数反演 [J], 包刚;覃志豪;周义;包玉海;辛晓平;红雨;海全胜

4.基于人工神经网络方法的冬小麦叶面积指数反演 [J], 马茵驰;阎广建;丁文;王跃智

5.基于EnMAP卫星和深度神经网络的LAI遥感反演方法 [J], 李雪玲; 董莹莹; 朱溢佞; 黄文江

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农业旱灾监测中的地表温度遥感反演方法--以MODIS数据为例

１４卷４期２００５年８月自然灾害学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＡＴＵＲＡＬＤＩＳＡＳＴＥＲＳＶ０１．１４，Ｎｏ．４Ａｕｇ．，２００５

文章编号：１００４－４５７４（２００５）０４—００６４—０８

农业旱灾监测中的地表温度遥感反演方法

——以ＭＯＤＩＳ数据为例

覃志豪１，一，高懋芳２，秦晓敏２，李文娟１，徐斌１

（１．中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京１０００８１；２．南京大学国际地球系统科学研究所，江苏南京２１００９３）

摘要：以目前农业旱灾监测中应用较广泛的多波段ＭＯＤＩＳ卫星遥感数据为例，探讨农业旱灾遥感监测中所需要的地表温度反演问题，尤其是反演算法的选择、基本参数的估计和具体反演中的工作流程，为快速地进行农业旱灾监测中的水热遥感参数估计提供方法选择。虽然ＭＯＤＩＳ有８个热红外波段用来监测地表热量变化，但波段３１和３２特别适用于农业旱灾监测中所需要的地表温度遥感反演。因此，在算法上，我们将选择计算过程相对简便但反演精度又很高的两因素分裂窗算法。详细地讨论了如何快速地估计分裂窗算法中大气透过率和地表比辐射率这两个基本参数。从实际应用来看，本文所提出的方法能快速地用来反演我国农业旱灾监测中所需要的农田地表温度参数，并获得很好的反演结果。关键词：农业旱灾；土壤墒情监测；ＭＯＤＩＳ数据；地表温度；遥感反演；分裂窗算法；地表比辐射率；大气透过率中图分类号：￥１６１．２文献标识码：Ａ

ＭｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙｔｏｒｅｔＨｅｖｅｌａｎｄｓｕｒｆａｃｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｒｏｍＭＯＤＩＳｄａｔａ

ｆｏｒａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｄｒｏｕｇｈｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｉｎＣｈｉｎａ

ＱＩＮＺｈｉ—ｈａ０１”．ＧＡＯＭａｏ．ｆａｎ９２，ＱＩＮＸｉａｏ—ｍｉｎ２，ＬＩＷｅｎ－ｊｕａｎｌ，ＸＵＢｉｎ（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｇｒｏ．ＨｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＲｅｇｉｏｎａｌＰｌａｎｎｉｎｇ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ；２．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＥａｒｔｈＳｙｓｔｅｍＳｃｉｅｎｃｅ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９３，Ｃｈｉｎａ）

HJ-1CCD与Landsat-5TM在森林叶面积指数反演中的比较分析

第３９卷第１期　

２０１１年１月　东北林业大学学报　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＮＯＲＴＨＥＡＳＴ　ＦＯＲＥＳＴＲＹ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　Ｖｏ１．３９　Ｎｏ．１　Ｊａｎ．２０１１　

ＨＩ一１ＣＣＤ与Ｉａｎｄｓａｔ－５ＴＭ在森林叶面积指数反演中的比较分析　

朱高龙　李明泽　居为民　

（南京大学，南京，２１００９３）　（东北林业大学）　（南京大学）　陈镜明　

（Ｔｏｒｏｎｔｏ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）　吴中忠　

（南京市国土资源信息巾心）　

摘要利用ＬＡＩ２０００测量了帽儿山实验林场２３个不同类型森林样区的叶面积指数（１ｅａｆ　ａｒｅａ　ｉｎｄｅｘ，Ｌ＾Ｉ），　根据Ｌ　观测数据和由环境一号卫星ＨＪ一１ＣＣＤ数据及Ｌａｎｄｓａｔ—５　ＴＭ数据计算的比植被指数（ＳＲ），分别建立了　研究区森林Ｌ　。的估算模型。在此基础上，对比分析了ＣＣＤ和ＴＭ数据在红光和近红外波段的特征，评价了利用　这两种遥感数据提取的研究区　ｌ的差别。结果表明，ＣＣＤ数据在红光波　的质量比　稍偏低，ＣＣＤ数据在近红　外波段的信息量丰富；利用ＣＣＤ与ＴＭ数据提取的　Ｉ具有很好的相关性（Ｒ　＝０．７３６　４，ｎ＝１８０　３３９），但前者提取　的　比后者平均偏高０．２３（４．５％）；ＣＣＤ数据在空间分辨率、辐射分辨率、波段设置上都与ＴＭ数据具有较好的　

一致性，同时，ＣＣＤ还具有比ＴＭ高得多的时间分辨率（２　ｄ），可以有效应用于较大范围森林　的提取。　关键词　叶面积指数；环境一号卫星ＣＣＤ；简单比植被指数；帽儿山林场　分类号０９４８：　ｒＰ７９　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｉｎ　Ｌｅａｆ　Ａｒｅａ　Ｉｎｄｅｘ　ｉｎ　ＦｏｒｅｓＩｓ　Ｒｅｔｒｉｅｖｅｄ　ｆｒｏｍ　ＨＪ．１　ＣＣＤ　ａｎｄ　ＴＭ　Ｄａｔａ　ｏｆ　Ｍａｏｅｒｓｈａｎ　Ｍｏｕｎｔａｉｎ．Ｈｅｉ－　ｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｅｅ／Ｚｈｕ　Ｇａｏｌｏｎｇ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｆｏｒ　Ｅａｒｔｈ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１００９３，　Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）；Ｌｉ　Ｍｉｎｇｚｅ（Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）；Ｊｕ　Ｗｅｉｍｉｎ（Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）；Ｃｈｅｎ　Ｊｉｎｇｍｉｎｇ（Ｔｏｒｏｎｔｏ　Ｕｎｉ—　ｖｅｒｓｉｔｙ）：Ｗｕ　Ｚｈｏｎｇｚｈｏｎｇ（Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ　Ｌａｎｄ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ＆Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｃｅｎｔｅｒ）／／Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｕｎｉ—　ｖｅｒｓｉｔｙ．一２０１１．３９（１）．一１２７—１３Ｏ　Ｌｅａｆ　ａｒｅａ　ｉｎｄｅｘ（ＬＡＩ）ｆｏｒ　２３　ｔｙｐｉｃａｌ　ｐｌｏｔｓ　ｗｉｔｈ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ　ｔｙｐｅｓ　ｗａｓ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｕｓｉｎｇ　Ｌｉ—Ｃｏｒ　ＬＡＩ２０００　ｊｕ　Ｍａｏ—　ｅｒｓｈａｎ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｆｏｒｅｓｔ　Ｆａｒｍ　ｏｆ　Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　ｉｎ　Ｊｕｌｙ　２００９．Ｔｈｅ　ｅｍｐｉｒｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌｓ　ｆｏｒ　ｒｅｔｒｉｅｖｉｎｇ　ＬＡＩ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ａｒｅａ　ｗｅｒｅ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅｓｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ＬＡＩ　ａｎｄ　ｓｉｍｐｌｅ　Ｒａｔｉｏ　Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ　Ｉｎｄｅｘ　ｆ　ＲＶＩ）ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ＣＣＤ　ｄａｔａ　ｏｆ　ＨＪ．１　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ａｃｑｕｉｒｅｄ　ｏｎ　２４　ｔｈ　Ｊｕｎｅ　２００９　ａｎｄ　Ｌａｎｄｓａｔ一５　ＴＭ　ｄａｔａ　ａｃｑｕｉｒｅｄ　ｏｎ　２６【ｈ　Ｊｕｎｅ　２００９．ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．　Ｔｈｅｎ．ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ＣＣＤ　ａｎｄ　ＴＭ　ｄａｔａ　ｉｎ　ｒｅｄ　ａｎｄ　ｎｅａｒ　ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｂａｎｄｓ　ｗｅｒｅ　ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｉｎ　ＩＪＡＩ　ｖａｌｕｅｓ　ｒｅｔｒｉｅｖｅｄ　ｆｒｏｍ　ＣＣＤ　ａｎｄ　ＴＭ　ｄａｔａ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ａｒｅａ　ｗｅｒｅ　ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙ　ａｓｓｅｓｓｅｄ．Ｒｅｓｕｈｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　０ｆ　ＣＣＤ　ｄａｔａ　ｉｓ　ｌｏｗｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｏｆＴＭ　ｄａｔａ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒｅｄ　ｂａｎｄ．Ｔｈｅ　ＣＣＤ　ｄａｔａ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｎｅａｒ　ｉ￣ａｒｅｄ　ｂａｎｄ　ｃｏｎｔｍｎｓ　ａｂｕｎｄａｎｔ　ｉｎｆｏｒｍａ．　ｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ＬＡＩ　ｒｅｔｒｉｅｖｅｄ　ｆｒｏｍ　ＣＣＤ　ｄａｔａ　ｉｓ　ｉｎ　ｇｏｏｄ　ａｇｒｅｅｍｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ＬＡｌ　ｒｅｔｒｉｅｖｅｄ　ｆｒｏｍ　ＴＭ　ｄａｔａ（　＝　７３６４．ｎ＝１８０３３９）．ＬＡＩ　ｒｅｔｒｉｅｖｅｄ　ｆｒｏｍ　ＣＣＤ　ｉｓ　４．５　ｐｅｒｃｅｎｔ　ｌａｒｇｅｒ　ｔｈａｎ　ＬＡＩ　ｒｅｔｒｉｅｖｅｄ　ｆｒｏｍ　ＴＭ　ｄａｔａ．ＣＣＤ　ｄａｔａ　ｉｓ　ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｒｅｔｒｉｅｖｉｎｇ　ｆｏｒｅｓｔ　ＬＡＩ　ａｔ　ｌａｒｇｅｒ　ｓｃａｌｅｓ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｏｗｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ＣＣＤ　ｄａｔａ　ａｎｄ　ＴＭ　ｄａｔａ　ｉｎ　ｓｐａｔｉａｌ　ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ．ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ　ｒｅｓｏ．　１ｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｂａｎｄ　ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｅｍｐｏｒａｌ　ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ（２　ｄａｙｓ）０ｆ　ＣＣＤ　ｄａｔａ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　Ｌｅａｆ　ａｒｅａ　ｉｎｄｅｘ；ＨＪ．１　ＣＣＤ；Ｓｉｍｐｌｅ　ｒａｔｉｏ　ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ　ｉｎｄｅｘ；Ｍａｏｅｒｓｈａｎ　ｆｏｒｅｓｔ　ｆａｒｍ　

基于多元回归模型的叶面积指数遥感反演

第３ｌ卷第２期　２０１２年５月　中南林业调查规划　ＣＥＮＴＲＡＬ　ＳＯＵＴＨ　ＦＯＲＥＳＴ　ＩＮＶＥＮＴ０ＲＹ　ＡＮＤ　ＰＬＡＮＮＩＮＧ　Ｖ０１．３１　ＮＯ．２　Ｍａｙ．２０１２　

基于多元回归模型的叶面积指数遥感反演　

宋亚斌　，林辉　，孙　华　，宁小斌　

（１．中南林业科技大学，长沙４１０００４；２．国家林业局中南林业调查规划设计院，长沙４１００１４）　

摘　要：采用２０１１年８月获取的黄丰桥林场ＳＰＯＴ５数据为信息源，并同步开展现地样地调查，依据典　

型抽样，以不同的海拔、坡度、坡向进行选样，利用手持ＧＰＳ和ＬＪ　Ｉ一２０００植物冠层分析仪，分别对选取　

的６０块样地进行定位和叶面积指数测量。结合遥感数据和实地调查数据，对地理因子和遥感因子变量　

进行主成分分析，采用逐步回归法筛选出２个主成分建立多元回归方程，对该研究区域的植被叶面积指　

数进行模拟，精度达到８４．１７％。结果表明：ＲＶＩ，ＮＤＶＩ，ＭＳＡＶＩ，ＭＣＡＶＩ和ＤＶＩ与ＬＡＩ之间存在较好的　

基于环境星CCD数据的环境植被指数及叶面积指数反演研究

第３１卷，第ｌ０期　２　０　ｌ　１年ｌ　０月　光谱学与光谱分析　Ｖｏ１．３１，Ｎｏ．１０，ｐｐ２７８９—２７９３　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ａｎｄ　Ｓｐｅｃｔｒａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｏｃｔｏｂｅｒ，２０１１　

基于环境星ＣＣＤ数据的环境植被指数及叶面积指数反演研究　

张　瀛　。～，孟庆岩　弘，武佳丽　，赵　峰　

１．遥感科学国家重点实验室，中国科学院遥感应用研究所，北京师范大学，北京１００１０１　２．国家航天局航天遥感论证中心，北京１００１０１　

３．中国科学院研究生院，北京１０００３９　４．中国科学院力学研究所，北京１００１９０　５．北京航空航天大学，北京１００１９１　

摘要利用ＰＲＯＳＡＩＬ前向模型模拟的植被冠层光谱，在植被指数构造时，引入修正大气、土壤背景影响　

的蓝、绿波段，构建了避免过早饱和的环境植被指数（ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ　ｉｎｄｅｘ，ＥＶＩ）。基于多个典型　

冬小麦生育期的地面观测数据，建立基于ＥＶＩ－ＬＡＩ长时间序列反演模型，并对模型进行不同品种间的交叉　

检验。研究表明，ＥＶＩ建立的叶面积指数（１ｅａｆ　ａｒｅａ　ｉｎｄｅｘ，ＬＡＤ反演模型精度优于同类植被指数模型，并具　

有较好的普适性，能应用于冬小麦遥感多时相长势监测及ＬＡＩ反演。　

关键词光谱；环境植被指数；模型；交叉检验；ＬＡＩ　

中图分类号：ＴＰ７９　文献标识码：Ａ　ＤＯＩ：１０．３９６４／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—０５９３（２０１１）１０—２７８９—０５　

引　言　

叶面积指数（１ｅａｆ　ａｒｅａ　ｉｎｄｅｘ，ＬＡＩ）是单位地表面积上单　

面叶面面积总和＿１］，它对植物光合作用和能量交换具有重要　

意义。遥感反演叶面积指数的方法大致分为两类，即经验模　型方法和物理模型方法。目前常用的ＬＡＩ遥感反演方法主要　

是利用植被指数与ＬＡＩ相关关系建立的经验反演法ｌ２　］。然　

而，植被指数普遍存在土壤背景及大气效应对其影响，同时　

基于高光谱数据的叶面积指数遥感反演

第４３卷第３期　ＶＯ１．４３　ＮＯ．３　红外与激光工程　

Ｉｎｆｒａｒｅｄ　ａｎｄ　Ｌａｓｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　２０１４年３月　Ｍａｒ．２０１４　

基于高光谱数据的叶面积指数遥感反演　

李子扬１，２，钱永刚　，申庆丰。，王宁　，刘耀开　，马灵玲　，孔祥生　

（１．中国科学院光电研究院定量遥感信息技术重点实验室，北京１０００９４；　

２．中国科学院大学，北京１０００４９；３．中国运载火箭技术研究院，北京１０００７６；　

４．鲁东大学地理与规划学院，山东烟台２６４０２５）　

摘　要：文中耦合叶片辐射传输模型（ＰＲＯＳＰＥＣＴ）和冠层辐射传输模型（ＳＡＩＬＨ），基于高光谱栽荷通　

道设置，模拟高光谱冠层反射率数据；利用模拟数据深入分析了不同植被指数与叶面积指数之间的敏　

感性；通过敏感性分析发现改进型叶绿素吸收植被指数（ＭＣＡＲＩ２）具备抗土壤背景因素的影响能力，　

而且对叶面积指数较为敏感，因此该研究建立植被指数ＭＣＡＲＩ２与叶面积指数之间的经验统计模　

型，并用于高光谱数据进行叶面积指数反演；最后利用飞行同步测量的叶面积指数对反演模型进行精　

度分析。结果表明：相比实测叶面积指数，文中建立的反演模型约低估０．４２，该反演模型能够较好的　

反映出地物真实叶面积指数。　关键词：叶面积指数；　植被指数；　高光谱数据　

中图分类号：ＴＰ７０１　文献标志码：Ａ　文章编号：１００７—２２７６（２０１４）０３—０９４４—０６　

Ｌｅａｆ　ａｒｅａ　ｉｎｄｅｘ　ｒｅｔｒｉｅｖａｌ　ｆｒｏｍ　ｒｅｍｏｔｅｌｙ　ｓｅｎｓｅｄ　ｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌ　ｄａｔａ　

Ｌｉ　Ｚｉｙａｎｇ　。，Ｑｉａｎ　Ｙｏｎｇｇａｎｇ　，Ｓｈｅｎ　Ｑｉｎｇｆｅｎｇ。，Ｗａｎｇ　Ｎｉｎｇ　，Ｌｉｕ　Ｙａｏｋａｉ　，　

Ｍａ　Ｌｉｎｇｌｉｎｇ　，Ｋｏｎｇ　Ｘｉａｎｇｓｈｅｎｇ　

（１．Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　Ｒｅｍｏｔｅ　Ｓｅｎｓｉｎｇ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｏｐｔｏ—Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００９４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００４９，Ｃｈｉｎａ；　３．Ｃｈｉｎａ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｌａｕｎｃｈ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＣＡＬＴ），Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００７６，Ｃｈｉｎａ；　４．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｇｅｏｇｒａｐｈｙ　ａｎｄ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ，Ｌｕｄｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｔａｉ　２６４０２５，Ｃｈｉｎａ）　

基于地表温度-植被指数特征空间的土壤干旱监测

李润林;董鹏程;王瑜;汪晓斌

【摘要】以张掖市甘州区绿洲为研究区,采用5期遥感影像(2011~2015年),运用ENVI 5.2提取归一化植被指数(NDVI)、改进型土壤调节植被指数(MSAVI)和地表温度(Ts),构建Ts-NDV I和Ts-MSAVI特征空间,对比分析两种特征空间.结果表明,Ts-MSAVI特征空间的干边和湿边斜率均小于0,这与前人的研究干边斜率是负值,湿边斜率是正值的结论有所不同.Ts-NDVI和Ts-MSAVI这两种特征空间具有相同的趋势,其中2012、2013、2014年这3年两种特征空间系数r2较高,其余2年系数r2较低.整体而言,Ts-NDV I特征空间的干湿边系数相比Ts-MSAVI特征空间的干湿边系数要高,稳定性好.从TV DI旱情等级分布图上可以得出2012年的受旱面积最大,干旱和重旱面积占总面积的70.39%,2013年干旱情况最严重,重干旱面积为1611.972 km2,重旱面积占到总面积的43.5%,2014年干旱程度开始缓解,轻旱、干旱和重旱面积开始降低,湿润和正常面积开始增加,2015年干旱程度得到全面缓解,湿润和正常面积占到总面积的21.9%,但是干旱和重旱面积比重依然很大,说明张掖市甘州区绿洲旱情依然很严峻.%Selecting oasis of Ganzhou district as

the study area in Zhangye city,using ENVI 5.2 software to extact

normalized difference vegetation(NDVI),modified soil adjusted vegetation

index(MSAVI)and temperature of surface(Ts),Ts-NDVI feature space and

Ts-MSAVI feature space were built. The two feature spaces were compared

基于Hyperion高光谱数据的植被冠层含水量反演

第３３卷，第１Ｏ期　２　０　１　３年１　０月　光谱学与光谱分析　Ｖｏ１．３３，Ｎｏ．１Ｏ，ｐｐ２８３３－２８３７　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ａｎｄ　Ｓｐｅｃｔｒａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｏｃｔｏｂｅｒ，２０１３　

基于Ｈｙｐｅｒｉｏｎ高光谱数据的植被冠层含水量反演　

宋小宁　，马建威　，李小涛　，冷　佩　，周芳成　，李　爽　

１．中国科学院大学资源与环境学院，北京１０００４９　

２．中国水利水电科学研究院，北京１０００４８　

摘要植被冠层含水量广泛应用于农业、生态和水文等研究中。本文基于ＰＲＯＳＡＩＬ模型，建立了利用　

Ｈｙｐｅｒｉｏｎ高光谱数据定量反演植被冠层含水量的模型。首先，ＰＲＯＳＡＩＬ模型模拟植被冠层反射特征表明，　

９７０　ｎｍ水吸收带右侧曲线（９８０￣１　０７０啪）一阶导数Ｄ　～ｌ　０７０与冠层含水量关系密切，决定系数达０．９６。基　

于此，利用Ｈｙｐｅｒｉｏｎ数据的９８３，９９３，１　００３，１一ｏ．１３，１　０２３，１　０３３，１　０４３，１　０５３，１　０６３　ｎｒｎ共９个波段计算　

Ｄ　。　，并利用所建模型反演植被冠层含水量。最后，利用黑河流域盈科绿洲的实测数据对反演结果进行　

了验证，其平均相对误差为１２．５　，均方根误差在０．１　ｋｇ・ｍ　内，结果表明该模型可靠。该研究可以为大　

范围获取植被含水量信息提供有效方法。　

关键词Ｈｙｐｅｒｉｏｎ；ＰＲＯＳＡＩＬ模型；一阶导数；植被冠层含水量　

中图分类号：ＴＰ７９　文献标识码：Ａ　ＤＯＩ：１０．３９６４／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—０５９３（２０１３）１０—２８３３—０５　

引　言　

植被冠层含水量（ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ　ｃａｎｏｐｙ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｔｅｎｔ，ＶＣ—　

ＷＣ）是农业、生态和水文等研究中的重要参数，在全球的水　

循环中，扮演重要的角色［１］。ＶＣＷＣ可被定义为叶片等效水　

厚度（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ　ｗａｔｅｒ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ＥＷＴ）与叶面积指数（１ｅａｆ　

利用作物生长模型和时序信号甄别水稻镉胁迫

第37卷第4期农业工程学报 Vol.37 No.4 2021年 2月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Feb. 2021 249

利用作物生长模型和时序信号甄别水稻镉胁迫

孔丽，刘美玲※，刘湘南，邹信裕

（中国地质大学（北京）信息工程学院，北京 100083）

摘要：在自然农田生态系统中，农作物的生长通常受到各类环境胁迫（如重金属胁迫、病虫害、水分、营养）的影响，如何区分重金属胁迫与其他胁迫有待进一步研究。该研究选取了湖南省株洲为试验区，收集2017—2019年的Sentinel-2卫星影像数据，结合野外实测数据，开展水稻重金属镉（Cd）胁迫识别研究。首先，利用作物生长模型World Food Studies（WOFOST）同化时序遥感数据获取每年的叶面积指数（Leaf Area Index，LAI）时间序列曲线；然后运用集合经验模态分解（Ensemble Empirical Mode Decomposition，EEMD）方法对LAI时间序列进行多尺度分解，得到不同的时序信号分量（Intrinsic Mode Function，IMF）；最后使用动态时间规整（Dynamic Time Warping，DTW）方法计算受胁迫水稻分解后的时间序列与健康水稻分解后的时间序列之间的DTW距离，即归一化胁迫指数。结果表明：归一化胁迫指数是水稻重金属胁迫敏感的参数，与土壤重金属含量的相关系数为0.851，水稻受到的胁迫程度越高，归一化胁迫指数值越大，反之越低；在试验区中，水稻重度重金属胁迫的分布面积比例相对较低，且主要集中在西部、东北部以及偏东南地区。融合集合经验模态分解和动态时间规整方法能有效地甄别并定量分析水稻重金属胁迫状况，从而为作物重金属污染胁迫监测提供重要参考。关键词：遥感；模型；重金属；镉胁迫；时序信号分解；WOFOST doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.04.030 中图分类号：S127 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2021)-04-0249-08

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