数码相机与modis卫星遥感结合的森林物候监测及管理系统初步研建

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1、分类号：盟化５学号：Ｓ２０１２４０Ｕ四川农业大学顾丈学位论文数码相奶与ＭＯＤＩＳ五星遥感结合的森林物愼蓝测及管理系统巧步研建董奎指导教巧度邦洪巧教巧学科专化巧化经理学巧究方向巧拼巧巧调塞理论与技术．．２０１５年６月．＇－一＞一．’一ｒ＇．．．＇．、＇．：？．．－？－－■：．■－一．．－＇－＞．－心ＳｉｃｈｕａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮＳｕｂｍｉｔｔｅｄｉｎＰａｒｔｉａｌＦｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅ

2、ＲｅｕｉｒｅｍｅｎｔｆｏｒｑＭＡＳＴＥ民ＤＥＧＲＥＥＵｓｉｎｇＤｉｉｔａｌＲｅｅａｔＰｈｏ化ｒａｈａｎｄＭＯＤＩＳＳａｔｅｌｌｉｔｅＲｅｍｏｔｅｇｐｇｐｙＳｅｎｓｉｎｔｏＭｏｎｉｔｏｒＰｈｅｎｏｌｏｉｃａｌＳｅａｓｏｎａｌＣｈａｎｅｓｏｆＳｉｃｈｕａｎｇｇｇＦｏｒｅｓｔｓａｎｄＥｓｔａｂｌｉｓｈＩｔｓＭａｎａｅｍｅｎｔＳｓｔｅｍｇｙＢｙ（Ｆｏｒｅｓｔｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）ＤｏｎＫｕｉｇＤｉｒｅｃｔｅｄｂｙＳｕｂＰｒｏｆ．ＬｉａｏＢａｎｈｏｎｇｇＪｕｎｅ２０１５论文独创性声明

3、本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得四川农业大学一或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我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了谢意。研巧生签名年／月２＾来日关于论文使用授权的声明本人完全了解四川农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借、。同意四川农业阅，可

4、Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文大学可Ｗ用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。论文不保密。□本论文保密，在年解密后适用本授ｔ＾＾＿＿权。＂＂（请在上□内划Ｖ）＾＾研巧生签名５／年／月曰＾导师签名：么口１＾年－Ｔ月巧日／＾摘要＂＂物候是气候与自然环境变化最直观、敏感的综合指示器和诊断指纹，植物的物候信息不仅反映当地当时的环境条件一，而且反映过去段时间环境条件的积累。随着科学技术的发展，植物物候的研究不再局限于传统手段，卫星遥感技术及数码相机。延时拍摄技术等被越来越多地运用到植物物候研究中利用卫

5、星遥感技术，结合数码相机延时拍摄技术记录植被物候变化过程，既节约人为资源和监测成本，又能同时在大区域范围和局部地段内研究植被物候变化。本研究基于ＭＯＤＩＳ卫星遥感技术和数码相机延时摄影技术，开展四川省森林和都江偃市灵岩山森林公园森林植被物候的研究。本研究采用２０１４年全年的ＭＯＤＩＳ地表反射率产品，探测四川省森林植被物候的年度变化—。同时，选择四川农业大学教学科研基地都江懼市灵岩山森林公园为研究样本，Ｗ春秋两季颜色变化鲜明的落叶树种银杏和水杉为代表，基于自行设计的森林，、。（树木）物候数据采集系统实现银杏水杉冠层数码延时照片的自动获取采

6、用ＥＮＶＩ／ＩＤＬ、ＡｒｃＧＩＳ、ＴｉｍｅＳＡＴ等软件，对ＭＯＤＩＳ卫星遥感时间序列影像和近地面数码相机时间序列数据进行分析，探讨了使用这两种物候监测手段在大区域和景观尺度上提高森林物候监测精细程度的可能性。主要结果如下；１）利用自主开发的数码相机监测自动管理软件，定时自动获取银杏（、水杉植被冠层可见光及红外延时照片。计算数码照片感兴趣区（ＲＯＩ）ＥｘＧ、Ｇｃｃ、ＮＤＶＩ及ＥＶＩ等７种植被指数。从各植被指数时间序列曲线看出，只有ＥｘＧ、Ｇｃｃ、ＮＤＶＩ能够正确反映森林植被年内生长变化趋势。口）利用双Ｌｏｇｉｓｔｉｃ模型对数码相机３种植被指数进

7、行平滑去噪处理，得出了较为合理的时间序变化数据。采用动态闽值法提取基于数码相机的植被生长季开始期（ＳＯＳ）、生长结束期（ＥＯＳ）、生长季长度（ＬＯＳ）及生长最大值日期（ＭＯＥ）。结果表明，３种植被指数中，ＥｘＧ、Ｇｃｃ得出的物候关键期较为接近，ＳＯＳ在１３０天左右；ＥＯＳ在天２８０天左右；ＬＯＳ在１５０天左右；ＭＯＥ在１８０天左右。表明，基于数码相机监测森林植被冠层物候变化是可行的；基于数码相机的可见光通道植被指数在表征物候变化信息时优于红外通道。Ｉ（３）对Ｍ０ＤＩＳ８天合成地表反射率产品数据进