国家重点基础研究发展计划(2013CB733402)
- 作品数：16 被引量：162H指数：7
- 相关作者：谢东辉阎广建范闻捷徐希孺张吴明更多>>
- 相关机构：北京师范大学北京大学中国科学院大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术生物学天文地球电子电信更多>>
- 叶面积指数间接测量方法被引量：36
- 2016年
- 叶面积指数是对地遥感的关键参数。间接测量法快速高效,已广泛应用于叶面积指数的地面测量和遥感验证中,服务于众多行业和领域,表现为论文被引数远远大于发文数。从理论基础、代表算法、测量仪器、影响因素几个方面全面总结了叶面积指数间接测量方法的发展和现状,指出聚集/尺度效应、叶倾角分布、木质组分、地形效应是影响测量精度的关键因素,针对这些影响因素对未来发展方向进行了展望。
- 阎广建胡容海罗京辉穆西晗谢东辉张吴明
- 关键词：叶面积指数地形效应
- SBDART的参数化短波辐射传输模型被引量：4
- 2017年
- 云层对地气系统辐射能量平衡有重要的调节作用,然而传统1维大气辐射传输模型仅能考虑晴空和全云两种情况。为了更好地研究云层对地表短波辐射的影响,以大气辐射传输模型SBDART(Santa Barbara Disort Atmospheric Radiative Transfer)为基础,在短波辐射传输基本方程中引入半球天空有效云覆盖度和区域真实云覆盖度两个关键云参数,考虑太阳方向和半球天空云层覆盖情况,对模型进行几何关系的修正。结合短波辐射的影响因素和SBDART模型的内置参数,选择13个参数,使用全局定量敏感性分析软件Sim Lab对修正后的模型进行参数敏感性分析及应用讨论。研究结果表明:该模型能够较好地描述云层对地表短波辐射的影响;对下行短波辐射和地表短波净辐射而言,太阳天顶角和地表反照率的影响最为显著;两个云覆盖参数在很大程度上也影响了地表短波辐射分量;在模型实际应用过程中,敏感性较强的6个参数均可以通过卫星遥感数据得到,模型具有较好的应用前景。由此可见,改进的短波辐射传输模型能够更好地考虑不同云层条件下、不同太阳–云–观测几何下的短波辐射传输问题,有利于提高短波辐射参量的遥感反演精度。
- 赵静阎广建焦中虎陈玲储卿
- 关键词：云参数辐射传输模型SBDART
- 2000—2014年呼伦贝尔草原植被覆盖度时空变化分析被引量：36
- 2017年
- 以呼伦贝尔草原核心区的新巴尔虎右旗、新巴尔虎左旗、陈巴尔虎旗和鄂温克族自治旗为主要研究区,基于MODIS NDVI数据,利用像元二分模型反演得到植被覆盖度,并结合土地覆盖分类产品,构建2000—2014年研究区植被覆盖度时间序列。通过时间序列分析,从不同的时间和空间尺度分析草原植被覆盖度的变化规律;同时引入覆盖度异常变化点检测算法,并结合该地区同期气象数据,进一步探讨研究区植被覆盖度变化与气象因子之间的内在驱动力关系。结果表明,植被覆盖度在空间分布上主要表现为:从东往西依次递减,特别是研究区西南部,覆盖度最低;15年来研究区植被年际变化总体上呈现前10年下降、后5年缓慢上升的趋势。对植被覆盖度的异常变化进行分析,结果显示:返青期和枯萎期覆盖度的剧烈变化与温度的相关性较大,生长旺季内(7—8)月覆盖度的剧烈变化主要与降水量有关。
- 彭飞范闻捷徐希孺刘星
- 关键词：呼伦贝尔草原气象因子
- 基于地面激光雷达点云数据的单木三维重建被引量：19
- 2015年
- 利用地面激光雷达三维点云数据,在已有的枝干结构重建方法基础上,提出了一种利用点云密度,结合间隙率模型反演的单木总叶面积,在冠层内分体元添加树叶的方法,重建完整的单木三维结构。该方法成功应用于基于光线追踪方法模拟的点云和野外实测点云数据,实现了单木三维结构重构。重建的单木叶面积与真实叶面积相对误差小于0.9%,方向间隙率的相对误差不超过4.0%。实验结果表明:重建单木三维结构与真实结构在目视效果和定量评价两方面都具有较好的一致性。
- 王向玉谢东辉汪艳陈一铭漆建波阎广建张吴明
- 关键词：点云激光雷达单木三维重建树叶
- 2000—2010年黄河源区植被覆盖率时空变化及其影响因素被引量：9
- 2016年
- 黄河源区是对环境变化敏感的重要冻土区,监测黄河源区内植被的动态变化,并分析其对相关环境影响因子的响应机制,对了解该区近年来冻土及水资源变化机理有着重要意义。基于2000—2010年的MOD44B植被盖度(Vegetation Continuous Field-MOD44B)产品对黄河源区内植被覆盖率的变化进行分段线性回归及趋势转折分析,从时间和空间角度揭示植被覆盖率的变化特征,探讨降水、坡度、高程等因素对植被覆盖率变化的影响,并选择主要影响因素建立模型对黄河源区内的植被覆盖率进行预测。结果表明:2000—2010年黄河源区内植被覆盖率呈现较强的纬度地带性,并在年际间表现出波动上升趋势;植被改善区域主要分布在扎陵湖和鄂陵湖以南地区,退化区域则主要分布在两湖以北,空间上存在明显的分界线;研究时间段的气温和降水均呈波动上升趋势,线性增长率分别为0.09℃·a^(-1)和8.9 mm·a^(-1),整个区域内植被变化对于气温更加敏感。与植被改善区相比,植被退化区平均坡度和海拔更低,表明人类活动可能对植被退化产生了影响。
- 马天啸宋现锋赵昕李润奎
- 关键词：植被覆盖率影响因素黄河源区
- 利用Kinect进行地面植被分层覆盖度估算研究
- 2017年
- 植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC)是一个重要的植被生物物理学参数,是一定空间尺度下所有植被覆盖比例的综合反映.植被垂直方向的异质性在很多应用中也需要考虑.目前遥感和地面测量对获取植被垂直结构都有待完善,新仪器、新方法仍在不断发展之中.本文采用一种商业化的3D体感摄影机——Kinect,其传感器具有彩色和深度镜头,相当于数码相机和激光雷达的结合.实验发现,Kinect能够用于获取空间相匹配的数码相片和深度图像,并得到植被的垂直剖面信息,进而计算垂直分层的FVC.受限于Kinect目前的有效探测范围,这种设备不能大规模地应用于野外测量中,但是它可为发展结合激光雷达和传统光学传感器获取植被参数的新方法提供测试数据.
- 宋婉娟陈一铭穆西晗尹沛榕张孝斌张吴明阎广建
- 关键词：植被覆盖度KINECT激光雷达
- 植被二向性反射统一模型被引量：8
- 2017年
- 植被二向性反射模型是植被定量遥感的基础.植被反射率可以且必须表达成一次散射贡献项ρ~1与多次散射贡献项ρ~m之和,两者在2π空间中的行为特征不同,只有这样才能正确阐明太阳直射与天空漫射对ρ~1与ρ~m的不同贡献.在对现有模型分析的基础上,本文取长补短给出了适用于不同入射光条件和植被类型的ρ~1与ρ~m解析表达.首先,基于几何光学原理,把立足点由树冠移至植被元素,ρ~1的非各向同性特征可以归因为太阳-目标-传感器三者间的几何关系、多尺度群聚叠加和太阳直射与天空散射对目标辐照度之比三个方面.视不同植被类型为多尺度群聚叠加的结果,以泊松分布为基础,本文重新给定了四分量面积比例的求取方法,使之适用于各种植被类型,进而获得ρ~1的近似解析表达式.假定G=0.5,借助"再碰撞概率"理论,考虑了冠层内部、冠层与土壤间的多次散射过程,本文也获得了不同天空散射光条件下ρ~m的近似解析式,并揭示了ρ~m的形成原理.利用玉米冠层BRDF数据及加拿大黑杉林BRDF数据对模型的可靠性进行了初步验证,结果表明统一模型可行.
- 徐希孺范闻捷李举材赵鹏陈高星
- 基于Landsat-8遥感数据和PROSAIL辐射传输模型反演叶面积指数被引量：6
- 2016年
- 为了探讨Landsat 8 OIL数据在LAI大范围反演方面的应用潜力,使用Landsat 8 OIL影像,通过PROSAIL辐射传输模型,采用3种波段组合(Band2-7,Band2-5,Band3-5)建立了3个模拟冠层反射率-叶面积指数(LAI)查找表,用2种代价函数(Geman and Mc Clure代价函数,均方根误差代价函数)实现了对玉米、土豆、森林LAI的定量反演,并用LAI-2200测量数据作为相对真值对反演精度进行评价。结果表明:(1)使用Landsat 8数据,通过PROSAIL模型反演叶面积指数的精度是可以接受的,RMSE范围为在[0.892 4,1.205 0],R2范围为[0.721 3,0.873 3]。(2)Band5(近红外),Band4(红)Band3(绿)的波段组合反演效果在3种组合中精度最高,平均RMSE=0.993 1,R2=0.787 3。(3)Geman and Mc Clure代价函数比常用的均方根误差代价函数得到了更高的反演精度,平均RMSE=0.940 5,R2=0.817 5。(4)相对最优的反演策略是Band5,Band4,Band3的波段组合结合GM代价函数,RMSE=0.892 4,R2=0.873 3。(5)存在玉米土豆的反演值普遍低于测量值,而森林的反演值普遍高于测量值的问题。
- 杜育璋姜小光张雨泽黄成刘朝霞刘亮
- 关键词：叶面积指数LANDSAT查找表
- 黑河流域植被FAPAR时间序列模拟分析与预测被引量：1
- 2014年
- 以2001—2010年黑河全流域MODIS FAPAR产品为研究对象,结合同期MODIS土地覆盖分类产品,提取FAPAR随时间变化的趋势项、周期项及残差,对趋势和周期成分建立自回归模型,并结合卡尔曼滤波方法过滤反演误差噪声,获取高质量的FAPAR时间序列数据。在此基础上,进一步分析黑河全流域不同植被类型FAPAR时间序列的变化差异,并选取具有不同植被季相变化特征的研究区,利用该方法预测某一时刻该区域各像元的FAPAR。结果表明:黑河流域不同类型植被的FAPAR都具有明显的季节变化特征;受气候等条件的影响,流域不同区域的同种植被存在差异。提出的时间序列分析与预测方法适用于不同植被类型,FAPAR预测结果与MODIS当日产品较为相似,预测误差约为3%。
- 盖颖颖刘媛范闻捷徐希孺
- 关键词：AR模型FAPAR黑河流域卡尔曼滤波时间序列分析
- 利用MODIS可见光波段反演陆地气溶胶光学厚度被引量：7
- 2015年
- 利用Herold等建立的地表反射率库及MODIS遥感影像研究城市区和非城市区典型地物在可见光红蓝波段地表反射率的比值特性。在此基础上,利用MODIS 1km分辨率遥感影像红蓝可见光波段实现了气溶胶光学厚度的反演,采用卫星过境时间前后半小时北京和香河AERONET站的气溶胶光学厚度观测平均值作为验证参考。结果显示,66.67%的反演结果处于±0.05±0.15τ的误差界限内,反演算法不受地表反射率的限制,而且只利用了可见光红蓝波段,避免缺少近红外波段数据的限制。
- 郭强唐家奎何文通田媛于新菊
- 关键词：气溶胶光学厚度遥感MODIS地表反射率
