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基于TM的遙感資料的葉面積指數估算解決方案

作者:地理遙感生态網

1、背景與技術路線

葉面積指數是重要的植被結構參數,反演葉面積指數是植被遙感的重要研究内容之一,其影響生 态系統的物質和能量循環,成為作物生長、路面過程、水文和生态等模型的輸入參數或狀态變量。今 年來,對也銘記指數的反演已經成為一個熱點的話題,對其長期的監測産品的需求已經是一個不得不面對的問題。

内蒙古自治區位于中華人民共和國的北部邊疆,由東北向西南斜伸,呈 狹長形,生态系統較為 複雜多樣,其葉面積指數存在着很大的時空變異性,獲得可靠的葉面積指數資料,對于研究區域的氣 候變化與人類活動的響應具有非常重要的意義。地理遙感生态網平台釋出的葉面積指數擷取技術路線如下圖:

基于TM的遙感資料的葉面積指數估算解決方案

圖1 葉面積指數擷取技術路線

2、模型運作

2.1 資料準備

模型輸入資料為 TM 資料與地面驗證資料。基于 30m 分辨率的 TM 影像資料進行植被指數的反 演與遙感解譯地面土地利用類型,兩種資料相結合的資料方法。

2.2 資料預處理

TM 遙感影像資料進行标準化處理和産品生成,是以首要工作是做幾何精校正、輻射定标、大氣 校正、資料的拼接、資料的裁切,然後進行投影變換等以及産品标準化、通用化方面的處理過程,為 最後專題産品資料集應用分析奠定基礎。

遙感解譯、資料為以遙感圖像計算機螢幕人機互動直接判讀為核心的方法,同時采用基于遙感監 測的土地利用/土地覆被分類系統,保證了遙感人工解譯後分類的準确性。

2.3 模型運作

葉面積指數的反演通常采用經驗法,然而經驗法存在方法适用性不強,對于植被覆寫複雜的地區 精度會受到影響,是以要将參數本地化,來保障精度,精度評價名額為均方根(RMSE)和估算精度 (EA),評估計算公式如下:

基于TM的遙感資料的葉面積指數估算解決方案

3、模型驗證與校正

模型運作結果通過文獻資料以及結合地面驗證資料,進行參數驗證與校正,使模型進一步适合内 蒙古地區。下圖為經過模型驗證與校正後的内蒙古地區葉面積指數成果圖,如圖所示:

基于TM的遙感資料的葉面積指數估算解決方案

圖2 内蒙古地區七月葉面積指數成果圖

4、模拟和結果分析

用 2000~2010 年 TM 資料,及遙感反演的參數,獲得葉面積指數進行結果分析。主要用于分析:

a) 2000-2010 年植被退化/恢複情況

b) 2000-2010 年城市綠度

c) 2000-2010 年農作物的動态監測

d) 2000-2010 年氣候的變化

來源請引用:地理遙感生态網科學資料注冊與出版系統

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