基于HJ-1A CCD1数据的台湾相思树叶面积指数反演-论文.pdf

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1、第16卷第4期Vb1．16．NO．42014年7月地球信息科学一JournalofGeoinformationScience，、Jul一2014基于HJ．1ACCD1数据的台湾相思树叶面积指数反演刘玉琴’。，孟庆岩，沙晋明，石锋，刘苗，王春梅(1．福建师范大学地理科学学院，福州350007；2．中国科学院遥感与数字地球研究所，北京100101；3．国家航天局航天遥感论证中心，北京100101)摘要：基于HJ一1ACCD1环境卫星数据，以福建沿海地区普遍分布的台湾相思树为研究对象，利用回归分析法(NO．VI、OSAVI、EVI、HJVI)和PROSA

2、IL辐射传输模型，构建台湾相思树LAI反演模型。同时，利用同步野外地面实测数据，将模型估算LAI值与实测LAI值进行对比。结果表明：(1)相比归一化植被指数NDVI、优化土壤调节指数OSAVI和增强型植被指数EVI3种常用植被指数，引入修正大气、土壤背景影响的蓝、绿波段的环境植被指数HJVI来反演相思树LAI具有更高的精度(R2=0．7344，RMSE=0．1421)；(2)本研究所选4种植被指数构建的最优反演模型均为非线性模型，其中，环境植被指数HJVI反演LAI最优模型为幂函数模型，表明相思树LAI与植被指数之间呈非线性变化；(3)PROSAI

3、L辐射传输模型法比回归分析法反演相思树LAI的精度有较大提高(=0．7903，RMSE=0．1303)，可见PROSAIL模型法构建反演模型能更好地反演相思树LAI。关键词：台湾相思树；回归分析；PROSAIL模型；反演精度；LAIDoI：10．3724／SP．J．】047．20】4006451引言研究认为用改良型土壤调整植被指数MSAVI进行草地叶面积指数反演效果最佳。陈鹏飞等研叶面积指数(LeafAreaIndex)是陆地表面生态究认为，在呼伦贝尔草原增强型植被指数EVI反系统中的一个重要结构参数，它控制着植被的许多演草地叶面积指数的效果最好。

4、(2)光学模型方法生物物理过程，如光合、呼吸、蒸腾、循环和降水截反演LAI，包括几何光学模型、辐射传输模型和混获等u，LAI在碳循环能量守恒、生态演变过程及合模型。辐射传输模型方法通过模拟土壤一叶片一环境影响评价研究中有其重要地位】。传统的LAI冠层之间的辐射传输过程，结合土壤背景反射率地面测量获得信息有限，效率低、成本高，卫星遥感数据、观测几何条件参数和叶片的生化组分等参的快速发展为实现大区域LAI的高效、快速监测提数反向运行模型，用于叶面积指数反演，但方法的供了有效途径。缺陷是反演具有不确定性瞪。如李淑敏等探讨目前，应用定量遥感估算叶面积指数有

5、2类PROSAIL辐射传输模型反演冬小麦叶面积指数的方法：(1)植被指数的回归分析法。该类方法简单，可行性，并与植被指数法反演结果进行对比分析，但拟合方程的回归系数依赖于特定的实验区影像表明PROSAIL模型反演LAI更具真实性。Dar．和植被类型，且其对大气条件、植被类型、土壤背vishzadeh训等分析和评价PROSAIL辐射传输模型景、观测几何等的敏感性不同。如陈雪洋等研究法与植被指数法在反演Mediterranean草原叶面积认为，在山东禹城地区比值植被指数RVI最适合指数的精度，结果表明，PROSAIL模型反演精度于冬小麦LAI建立对数模

6、型进行反演。尹芳等较高。收稿日期：2013—07—25；修回日期：2013—09—14．基金项目：国家国际科技合作专项资助(2010DFA21880)；广东省省院产学研合作资金资助(2012B091100219)；欧盟第七框架项H(FP7一PEOPLE．2009．IRSES．IGIT)；高分辨率对地观测系统重大专项(09-Y030B03—9001—13／15)。作者简介：刘玉琴(1989一)，女，福建泉州人，硕士生，主要从事遥感与地理信息建模研究。E—mail：liuyq0202@sina．cn+通讯作者：孟庆岩(1971—1，男，博士，研究员，主

7、要从事生态环境遥感研究。E—mail：mqy@irsa．ac．cn地球信息科学学报台湾相思树是荒山造林的先锋树种，也是防护区测试3个数据，取其平均值作为一个样本的结林、水土保持林的主要树种，但利用遥感数据反演果。采用便携式GPS对每个样区的中心位置进行台湾相思树LAI的研究相对较少”“。因此，本文定位，便于实测点与遥感影像精确匹配。以环境卫星数据对台湾相思树进行LAI反演，构建台湾相思树LAI最优反演模型，并将反演结果与前3相思树的LAI反演人研究成果进行对比，以便为叶面积指数反演的深入研究提供参考。相思树LAI反演的流程如图1所示。PROSAIL

8、模型影像预处理敏感性分析2研究区与数据二二二模型参数确定本文选取福建省福州市长安山公园(25。15～．．．．．I!．．．一