基于c波段雷达遥感数据的水稻fpar反演

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1、UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目基于C波段雷达遥感数据的水稻FPAR反演学科专业测绘科学与技术学号201221180514作者姓名悦萍指导教师李世华副教授独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡

2、献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：你砰日期：7〇丨_5年（月^曰论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：曰期：年6月y曰分类号密级注1UDC学位论文基于C波段雷达遥感数据的水稻FPAR反演（题名和副题名）倪萍（作者姓名）指导教师李世

3、华副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业测绘科学与技术提交论文日期2015年4月13日论文答辩日期2015年5月30日学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。MODELINGPADDYRICEFPARUSINGC-BANDRADARREMOTESENSINGDATAAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:Surveyingand

4、MappingAuthor:NiPingAdvisor:LiShihuaSchool:SchoolofResourcesandEnvironment摘要摘要FPAR表示了植被冠层能量的吸收能力，是描述植被结构以及与之相关的物质与能量交换过程的基本生理变量，是作物生产模型、大气模型、水循环模型、碳循环模型、生态模型、净初级生产力模型等模型的重要陆地关键参量。水稻在世界许多地区种植，与数以百万计人的生命息息相关。在中国，水稻种植面积占粮食种植总面积的18.7%，总面积达到2963万公顷。因此水稻在保障中国粮食安全和社会稳定上具有重要作用。在区域

5、和全球尺度上，利用遥感技术准确、及时反演水稻FPAR以及其变化规律，可以为水稻的生长状况、总初级生产力的估算和二氧化碳吸收等提供重要的参考数据和理论依据。由于大部分水稻种植地区多云、多雾、多雨，很大程度上限制了光学遥感在水稻监测方面的应用。因此，能够穿透云层，具有全天时、全天候对地观测的星载雷达成为植被遥感监测的重要工具之一，也为将来建立更加可靠、稳定的植被遥感监测体系提供了重要途径。本研究以RADARSAT-2遥感数据作为数据源，以成都平原为研究区域，结合野外观测的实验数据等信息，提取研究区域内水稻的种植面积、建立水稻FPAR经验和理论反

6、演模型并对结果进行分析与验证。(1)对RADARSAT-2遥感数据进行预处理，通过分析水稻生长期中地物多波段、多时相的后向散射特征和其他植被之间的差别，利用研究区域内不同极化方式以及不同时相的数据对地物进行分类，将除水稻外的地物类型进行合并，最终提取出水稻的种植面积。结合实地考察、试验点、相近地物以及采集的控制点等坐标信息对结果进行验证，结果表明水稻种植面积的提取精度较好。(2)根据2014年于水稻生长期内在研究区域内选取的30个实验点进行地面观测所获取的水稻的FPAR数据与雷达遥感数据，建立统计关系，构建水稻FPAR经验反演模型。选取三个

7、不同时相的Radarsat-2影像，提取试验点极化方式的后向散射系数及其比值，并将其与实测的FPAR进行拟合。最后，对结果进行对比分析，σ002达到0.713。VV/σVH与实测的FPAR之间具有很好的关系，决定系数R(3)以野外实验获取水稻生产期内各个时段的结构参数数据为依据，利用植被冠层后向散射模型——改进后的MIMICS(MichiganMicrowaveCanopyScattering)模型和基于MIMICS模型的半经验半理论模型，对实验点水稻C波段雷达数据进行模拟。对模拟的各实验点的后向散射系数与实测的FPAR进行相关性分析，发现

8、两个模型模拟的VV、VH极化的后向散射系数的比值与FPAR之间的关系都较好，决定系数R2分别达到0.814和0.64。(4)基于C波段雷达遥感数据与实测FPAR的拟合度分析证明，