干旱地区稀疏植被覆盖度高光谱遥感定量反演研究

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1、干旱地区稀疏植被覆盖度高光谱遥感定量反演研究李晓松2008届博士中国林业科学研究院万方数据分类号S757密级公开UDC学位论文干旱地区稀疏植被覆盖度高光谱遥感定量反演研究QuantitiveRetrievalofSparseVegetationCoverinAridRegionsUsingHyperspectralData李晓松指导教师姓名李增元研究员申请学位级别博士专业名称森林经理研究方向遥感技术应用论文提交日期2008年5月论文答辩日期2008年6月学位授予日期2008年7月答辩委员会主席评阅人北京·中国林业科学研究院万方数据学位论文干

2、旱地区稀疏植被覆盖度高光谱遥感定量反演研究学位论文作者李晓松指导教师姓名李增元研究员指导小组成员高志海研究员白黎娜副研究员王琫瑜副研究员申请学位级别博士专业名称森林经理研究方向遥感技术应用论文答辩日期2008年6月中国·北京万方数据万方数据DissertationfortheDegreeQuantitiveRetrievalofSparseVegetationCoverinAridRegionsUsingHyperspectralDataCandidate:LiXiaosongSupervisor:ProfessorLiZengyuanAs

3、sociateSupervisor:ProfessorGaoZhihaiAcademicDegreeAppliedfor:PH.D.Speciality:ForestmanagementDateofDefence:2008.6.26Degree-Conferring-Institution:ChineseAcademyofForestry万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，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已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得本研究

4、生培养单位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献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国林业科学研究院有关保留、使用学位论文的规定，中国林业科学研究院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。本人授权中国林业科学研究院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适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：

5、年月日年月日学位论文作者毕业联系方式工作单位：联系电话：电子邮件：通讯地址、邮编：万方数据摘要准确掌握干旱地区的稀疏植被覆盖度是评价干旱地区荒漠化危害程度的基础工作，可为科学防沙治沙决策的制定提供有效的技术支持。植被覆盖度获取的传统方法为地面测量法，该方法仅适用于小尺度植被覆盖度调查，费时、费力，局限性较大。遥感技术的发展为植被覆盖度获取提供了新的技术手段，尤其是为大范围地区植被覆盖度的快速、准确获取提供了可能。然而，受干旱地区特殊性的影响，利用遥感技术精确反演干旱地区植被覆盖度仍面临着以下几大困难：（1）最为主要的是干旱地区植被覆盖稀疏，

6、像元内的植被对像元平均反射率的贡献较小，而且由于干旱地区的土壤有机质含量较低，干旱地区土壤通常颜色较亮，且矿物含量空间异质性较强，裸露的、变化的土壤表面对像元光谱变化的贡献较大，这些因素使得植被在像元中的光谱贡献易于被掩盖；（2）干旱地区开放的植被冠层及明亮的土壤导致明显的多重散射与非线性混合；（3）干旱地区植被的光谱特征与湿润条件下的绿色植被不尽相同，较为突出的是红边特征不明显。因此，如何提高遥感探测干旱地区稀疏植被覆盖度的能力一直是干旱地区植被遥感所面临的最严峻挑战。高光谱遥感是20世纪最后两个十年中人类在对地观测方面所取得的重大技术突

7、破之一，是当前遥感技术的前沿，其利用很多狭窄的电磁波波段(一般波段宽度<10nm)从感兴趣物体获取有关数据，能产生一条完整而连续的光谱曲线，具有常用多光谱遥感无法比拟的优势。然而，受高光谱数据获取能力的桎梏，大尺度植被覆盖度高光谱定量反演方法并没有得到深入的研究及推广，对干旱地区稀疏植被覆盖度的相关研究更是少之又少。星载高光谱数据的民用化从源头上解决了数据获取的问题，因而系统、深入地研究干旱地区稀疏植被覆盖度高光谱定量反演方法，充分挖掘高光谱遥感的潜力，成功扩展高光谱遥感应用领域的工作迫在眉睫。鉴此，本研究以星载高光谱影像Hyperion为

8、数据源，选取典型干旱区甘肃省民勤绿洲—荒漠过渡带为研究区，针对干旱地区稀疏植被覆盖度（<40%）的定量反演，深入地探讨了植被指数、回归模型法及混合像元分解法反演稀疏植被覆盖度的能