全链路成像光谱仪信噪比仿真

研究成像光谱仪优化问题,由于光谱成像受到环境噪声影响,传感器精度达不到要求,传统信噪比优化仿真方法,通常只考虑传感器本身的特性,没有综合考虑地物的光谱特性、辐射传输对其影响,导致传感器信噪比很难满足要求。为消除噪声提出了全链路成像光谱仪信噪比仿真方法,以叶面积指数反演应用为背景,从地面植被反射率信号出发,考虑大气辐射传输和传感器能量转换过程,建立了全链路成像光谱仪信噪比仿真模型,并通过具体实例进行验证和分析。理论分析和仿真结果表明:方法是对成像光谱仪信噪比仿真的一种全新而有益的尝试,具有很好的扩展性,传感器的研制设计提高性能指标,并缩短研制周期,为设计提供了参考。     

西南地区不同山地环境梯度叶面积指数遥感反演

叶面积指数(LAI)遥感估算是植被定量遥感研究的热点之一,监测植被LAI时空变化对于研究陆地生态系统碳循环及全球变化等具有非常重要的意义。在我国西南山区设置10个50km×50km的观测样区作为研究区,其中包括5个森林生态系统样区、3个农田生态系统样区和2个草地生态系统样区。分别获取不同优势植被类型LAI地面实测数据,结合同期获取的遥感数据,考虑地形因素影响,基于偏最小二乘原理分别构建各样区LAI遥感估算模型,并采用交叉验证的方式对模型精度进行评价。结果表明:考虑了海拔、坡度和坡向等地形因子的森林LAI遥感反演模型与未考虑地形变量的模型相比,其验证精度有所提高,R2由0.30~0.75提高至0.50~0.80,RMSE由0.52~0.93m2/m2降低至0.48~0.89m2/m2;所有样区优势植被类型LAI反演模型验证R2在0.40~0.80之间,RMSE在0.22~0.89m2/m2之间。发展的LAI遥感估算方法有助于认知山地植被LAI反演的地形效应问题,可为进一步的山地植被长势监测提供科学依据。     

基于图像处理的叶面积测量方法

采用数字图像处理方法对毛白杨叶片进行长、宽、面积的测算,并应用Hough变换对叶片畸变图像进行校正,取得了可靠的数据,建立了叶片长、宽、长宽乘积和面积的回归方程,结果有着显著的相关性,为植物叶面积快速估算提供了一条比较好的途径.     

黑河中游试验区不同分辨率LAI数据处理、分析和尺度转换

008年开展的黑河综合遥感联合试验获取了大量野外实测叶面积指数(LAI)数据以及遥感LAI产品。在利用LAI地面点观测数据对遥感影像进行验证或者不同分辨率遥感产品相互比较的过程中存在由于地表异质性引起的尺度效应,导致无法直接进行验证、比较,需要进行尺度转换。以基于泰勒级数展开的尺度转换模型为基础,研究不同源LAI之间的尺度转换方法。包括两部分内容：① 以高分辨率影像为辅助数据将地面实测点尺度的LAI转换到中、低分辨率遥感像元尺度;② 利用高分辨率影像作为亚像元信息对低分辨率LAI产品进行尺度纠正。结果表明,利用泰勒级数展开模型进行尺度转换是一种简单可行的方法,经尺度转换的地面实测点尺度LAI可用作像元尺度数据比较验证的参考。     

基于SAIL模型的HJ-1卫星LAI反演算法研究

基于辐射传输模型和人工神经网络算法,研究出适用于环境一号卫星CCD相机数据的叶面积指数反演算法针对环境一号卫星CCD相机的波段特征,设计出一种新的植被指数HJVI,有效的避免了数据饱和现象,提高了算法的精度。     

基于DART模型和随机森林估算山地叶面积指数

地形效应会使遥感影像中的地表反射率发生畸变,进而影响基于反射率估算的叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)精度。为了减弱或消除地形对LAI反演的影响,基于三维辐射传输模型DART(Discrete Anisotropic Radiative Transfer)构建坡地反射率与LAI数据集作为训练数据。以反射率为输入,LAI为输出,利用随机森林算法进行训练,构建山地LAI反演模型。结合实际遥感影像数据实现山地LAI的估算,并利用实测数据对反演结果开展精度评价。同时,基于DART模型和随机森林构建了平地LAI反演模型作为参照以评价本文发展方法的有效性。结果表明：考虑了地形影响的山地LAI反演模型具有较强的估算能力,验证结果的精度(决定系数(R²)=0.57,均方根误差(RMSE)=0.77 m²/m²)优于平地反演模型(R2=0.46,RMSE=0.86 m2/m2);基于DART模型构建的山地反演模型能够捕捉到坡度和坡向对地表反射率的影响,其反演结果较好地还原了研究区LAI的空间分布,与地面真实情况接近。研究...     

叶面积指数遥感反演算法研究

叶面积指数是确定陆表生态系统物质和能量交换大小的重要结构参数之一。本文基于NDVI、RVI的反演模型,结合GDAL影像库和C++语言设计实现相关算法,形成从影像数据到叶面积指数图的处理流程,提高了影像的利用率。经预处理的Hyperion数据测试,算法运行稳定且计算结果精确,为植物长势监测、粮食产量预测提供可靠数据源。     

嵌入式植物叶面积测量装置的研制

针对叶面积测量方法大多依赖计算机做图像处理,研制了一种嵌入式植物叶面积测量装置,以CycloneⅡ系列EP2C70F896C6为核心器件,用硬件描述语言Verilog设计叶片图像采集单元、图像存储单元、图像处理单元,内嵌NiosⅡ软核处理器完成叶面积计算。设计的关键在于解决了叶片图像实时高速采集问题,并且实现脱机运行。实验结果表明:测量装置能够测量离体叶片叶面积,适当改进,可以应用于测量叶片其他参数。     

烤烟硅肥肥效及施用量的研究

本文以省内８个产烟县统一硅肥肥效试验结果中的产量及产值为依据，分别进行了各点试验及其同质检验试验的变量分析，其中多数试验的处理Ｆ值都达到显著标准。硅肥对烤烟增产增值是有效的，可信的，应注意因地制宜施用具佳施硅量。硅肥增产增值原因在于促进烤烟生长，增加叶面积及其指数，以及缓解烤烟病害，特别是炭疽病害，因而提高了烤烟中上等烟的比例。     

森林叶面积指数遥感反演与空间尺度转换研究

以贵州省黎平县为研究区,着重研究森林叶面积指数(LAI)的ETM遥感信息反演和向1km空间尺度转换算法.通过LAI-2000的针叶林和阔叶林等植被类型的LAI实地观测,建立实测LAI与ETM影像归一化植被指数(NDVI)的相关关系并进行LAI遥感制图,并在陆地覆盖类型遥感分类信息提取的基础上,发展了针叶林、混交林和空旷地三种地表类型LAI的向上空间尺度转换算法,以对粗分辨MODIS遥感数据的LAI产品实现LAI算法的转换与校正,并通过示例应用显示了本研究空间尺度转换算法的有效性.