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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
庞琪伟 贾黎明 郑士光
以典型黄土丘陵区山西省偏关县柠条林为研究对象,用CROPSCAN多谱辐射仪实测了柠条的光谱值,并统计灌丛的地上生物量,以560nm光谱反射值与柠条地上干生物量建立回归模型。结果表明:黄土丘陵阴向斜缓坡以回归模型W=0.965R0.626拟合效果最好(r=0.706);黄土丘陵阳向斜缓坡以回归模型W=1.056+0.243R拟合效果最好(r=0.612);黄土丘陵区综合立地整体以回归模型W=0.937+0.949lnR拟合效果最好(r=0.659)。这些回归模型经检验均达到极显著水平(Sig=0.000)。基于多谱辐射仪的灌木林生物量测定方法快速、便捷、准确,可成为灌木生物量研究的重要方法。
关键词：
柠条 生物量 多光谱 回归模型
[期刊] 西南农业学报
[作者]
吴智乐 王振锡 刘玉霞 丁雅 瞿余红
【目的】通过将原始光谱数据经过不同的数据变换方式,分析其与苹果冠层PAR的相关关系,建立基于高光谱的南疆盆地苹果冠层PAR的估测模型,旨在为快速、精确、无损伤、大范围的适时、动态监测植被PAR提供有效途径。【方法】基于原始光谱数据的不同数据变换方式,采用相关性分析和逐步回归分析方法。【结果】不同数据变换后的冠层光谱反射率与苹果冠层PAR具有较好的相关性,微分变换后的相关性较原始相关性有所提升。所建模型经过精度评价发现,原始光谱数据经倒数一阶微分变换后估测模型拟合度最高,一阶微分、对数一阶微分次之。【结论】
关键词：
高光谱 苹果 光合有效辐射
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
杨绍钦 王翔 许澄 商天其
【目的】基于浙江省中分辨率成像光谱仪(MODIS)时间序列数据，对浙江省竹林地上生物量进行估算，为竹林碳汇遥感监测提供参考。【方法】以MODIS叶面积指数(LAI)、增强型植被指数(EVI)和比值指数(RVI)时间序列数据为变量，利用随机森林模型筛选变量，采用支持向量回归(SVR)模型估算研究区竹林地上生物量。【结果】随机森林模型共筛选出43个对竹林地上生物量影响最大的变量；基于43个变量，采用radial核函数构建的SVR模型预测能力最强，模型训练精度和测试精度分别为0.76和0.72，均方根误差分别为5.15和8.03 Mg·hm~(-2)。浙江省全省竹林地上生物量均值为7.85 Mg·hm~(-2)，总地上生物量为3.31×10~7 Mg；浙江省竹林地上生物量在各市具有明显的差异性，其中，湖州市、杭州市、金华市、绍兴市和宁波市的竹林地上生物量均值均大于全省均值，湖州市竹林地上生物量均值最大，为13.56Mg·hm~(-2)，舟山市地上生物量均值最小，为5.72 Mg·hm~(-2)。【结论】耦合了MODIS LAI、EVI、RVI时间序列数据的SVR模型可实现浙江省竹林地上生物量较高精度的估算。图3表1参31
[期刊] 林业科学
[作者]
黄兴召 陈东升 孙晓梅 张守攻
对收集的80篇文献中304个地上部分生物量(M)和胸径(D)的异速生物量模型lnM=a+blnD数据集研究发现:模型参数a和b符合二元正态分布;参数a和b之间、参数b和纬度间呈负相关,并依此相关关系应用联立方程组建立参数a和b随纬度变化的通用模型。以实测的北亚热带高山区日本落叶松地上部分生物量数据对新建的通用模型、最小二乘法和贝叶斯方法拟合生物量的适用性进行研究,结果表明:虽然通用模型的拟合精度最低(R2为0.892),但可以根据植物生长的纬度实现无实测样地情况下的生物量估算。在拟合样本≥50时,最小二乘法和贝叶斯方法的拟合效果无显著差异;当拟合样本<50时,贝叶斯方法的拟合效果优于最小二乘法...
[期刊] 林业科学
[作者]
徐小军 周国模 杜华强 董德进 崔瑞蕊 周宇峰 沈振明
结合Landsat TM遥感数据和雷竹林样地调查数据,采用偏最小二乘回归法(PLS)建立雷竹林地上生物量估算模型,利用该模型估算临安市雷竹林地上部分生物量。结果表明:雷竹单株地上部分生物量与胸径及雷竹林地上部分生物量与株数之间都呈极显著相关(P<0.01);通过PLS-Bootstrap法筛选自变量能够提高模型精度;模型预测的雷竹林地上生物量均方根误差为3.45t·hm-2,满足大范围估算的精度要求;临安市雷竹林地上生物量为13～25t·hm-2,均值为19.52t·hm-2。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
张晓倩 刘湘南 谭正
依据苏州东桥试验区水稻生长期观测数据,采用多时相水稻拔节到抽穗期全极化Radarsat-2数据,分别分析了不同极化HH、VV、CROSS、比值HH/VV的雷达后向散射系数时域变化特征与生物量的相关关系,构建水云模型、二次多项式模型和指数模型反演水稻生物量。反演结果表明:HH、CROSS水云模型都有不错的反演效果,相关系数分别为0.910、0.902,而HH水云模型反演生物量尤佳,均方根误差为0.190。指数模型普遍优于二次多项式模型,HH/VV指数模型效果出众,相关系数为0.929,均方根误差为0.164。通过比较分析不同极化的水云模型、二次多项式模型和指数模型,HH水云模型与HH/VV指数模...
[期刊] 草业科学
[作者]
王彩玲 王一鸣
受人为和气候变化的影响，草地退化、沙化的现象愈发严重，对草地的监测和保护亦变得愈发重要。生物量是评价草地生态状况的重要指标之一，草地生物量的估算对草地资源管理、生态修复与保护都有着重要的意义。随着遥感技术的发展与植被机理模型的广泛应用，针对草地生物量的估算方法也不断发展，主要分为遥感反演和植被机理模型估算两种方法。本文系统地阐述了遥感反演中的经验回归方法和辐射传输模型，还有基于植被机理的作物生长模型和草地生长模型。此外，本文还介绍了在农业估产领域已经被广泛应用的数据同化技术，分析了在草地生物量同化估算过程中，遥感数据与机理模型存在的互补优势，提出了目前存在的问题和未来发展需求：在简化模型的同时，保证估算的稳定性和准确性并兼顾植被的机理性是未来草地生物量估算的研究重点。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
马普 陶梦 吕世海 苏德荣 叶生星 刁兆岩
【目的】柠条是一种生长迅速、枝叶茂盛、防风固沙能力强大的豆科植物,且茎叶粗蛋白含量相对较高,具有广泛的饲用开发前景,但柠条灌丛在不同发育阶段叶生物量和体内营养物质含量差异较大,其饲用性受到一定限制。因此,了解柠条各生长阶段叶生物量及其营养物质含量变化情况成为打破柠条叶片利用局限性的关键。【方法】本试验以库布齐沙地柠条灌丛为研究对象,分别测量了不同林龄、不同发育时期柠条的叶生物量及营养物质含量,并构建了柠条不同生长年限叶生物量动态模型、生长参数与叶生物量估测模型以及叶片营养物质动态变化模型。【结果】(1)不同生长年限,柠条叶生物量年内变化均呈现出先增长后降低的趋势,在7月份2年生、3年生、5年生柠条叶生物量分别达到0.14、0.32、1.40 kg/株的最高峰值,生长拟合曲线R2>0.8,F检验结果均达到显著水平(P0.8),且最高值均出现在每年的5月份。(3)不同生长年限,柠条叶片内中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量无明显变化规律,且年内变化趋势各不相同。【结论】根据研究结果可以发现7月份柠条叶生物量达到最大值,5月份柠条叶粗蛋白含量达到最大值。因此,根据柠条叶片生育期及其营养价值等综合考虑,建议5月、7月为主要利用时期。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
杨飞 张柏 宋开山 王宗明 刘殿伟 徐京萍
【目的】光合有效辐射分量(FPAR)是各种生产力模型、作物估产模型等的重要参数,本文将对高光谱估算FPAR效果作初步探讨分析,为提高FPAR估算及遥感产品验证精度和各种生态模型模拟精度提供科学支持。【方法】本文基于地面实测玉米数据,详细分析了光合有效辐射分量与光谱反射率及其一阶导数之间的相关关系及FPAR估算机理,并利用反射率、一阶导数、植被指数方法研究了玉米冠层FPAR估算效果。【结果】玉米FPAR与整个可见光波段反射率相关性都相对较好,明显好于近红外波段;FPAR与一阶导数的相关关系曲线波动较反射率大,仅520、570、670、805、950和1010nm几个波长处一阶导数与FPAR相关性...
[期刊] 资源科学
[作者]
戴淑君 罗潋葱 李慧赟 成晓奕
为填补实测太阳辐射资料的空缺,利用南京地区1961年-2010年常规气象资料建立了由总云量反演逐日太阳辐射的模型,并对南京地区近50年来太阳总辐射的变化特征进行了分析。首先采用南京气象站1961年-2000年实测太阳总辐射数据借助粒子群优化算法确定了模型参数,然后利用2001年-2010年数据对模型效果进行了检验。结果表明:辐射模型模拟值与实测值拟合程度较好,Nash-Sutcliffe效率系数(NSE)、均方根误差(RMSE)和皮尔逊相关系数(r)分别为0.74、48.6W/m2和0.8。南京地区太阳总辐射受云量影响较大,其年内变化趋势基本与晴空辐射相吻合,但又存在差异,这主要是与梅雨季节有...
[期刊] 草业科学
[作者]
张凡凡 贾子玉 庄前友 红梅 程云湘
利用高光谱遥感技术能够高效，无损，快速的获取草地地上生物量，对草地畜牧业的高效管理，动态监测及草畜供求关系平衡等方面具有重要意义。为了探求估算生长期针茅群落地上生物量最适宜的光谱变量与植被指数，本研究在内蒙古锡林郭勒盟镶黄旗牧场获取光谱反射率与地上生物量数据，通过原始高光谱数据以及一阶微分，植被指数，绿峰与红谷等变量，运用回归模型建立相应地上生物量估算模型并对比评价模型精度。结果表明：克氏针茅（Stipa krylovii）群落在7-8月的牧草生长过程中，生物量逐渐增加，8-9月牧草枯黄明显，生物量明显下降。对原始高光谱进行微分处理有助于提高敏感波段与地上生物量的相关性；在高光谱变量中，利用红边斜率（Dr）构建的线性模型精度最佳，R2为0.94，均方根误差（RMSE）为1.97g/m2，平均相对误差（MAE）为1.97g/m2。在植被指数中，利用土壤调整植被指数（SAVI）构建的多项式模型精度最佳，R2为0.92，RMSE为1.15g/m2，MAE为1.39g/m2。本研究能够为用不同高光谱变量估算针茅群落地上生物量提供科学依据，为快速精准的牧区天然草场遥感监测提供方法和技术支持。
关键词：
生物量 高光谱遥感 模型估测 波段优选
[期刊] 林业科学
[作者]
曹林 代劲松 庞勇 赵兵 徐建新 李增元
结合LiDAR和CCD数据的多源特征融合及面向对象分类方法,在优化LiDAR点云数据提取数字高程模型方法的基础上,高精度提取植被和建筑结构参数;通过集成半球视域太阳辐射模型,输出单体建筑不同季节屋顶太阳能分布图,定量评估植被对屋顶太阳辐射的遮挡效应。结果表明:LiDAR集成CCD数据提取建筑结构信息的方法精度比仅使用LiDAR单一数据源的效果好;运算结果较好地反映了高层建筑遮挡效应的季节性变化以及低矮建筑周边植被的遮挡效应;植被结构参数与屋顶辐射衰减呈明显的正相关关系,而建筑结构参数对屋顶太阳辐射衰减的影响较弱且总体趋势不明显。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
田晓敏 张晓丽
生物量是林业和生态应用研究的重要信息,森林生态系统地上生物量估算的遥感技术引起了国内外学者的广泛关注。总结与探讨不同数据源与估算方法能够为森林地上生物量的估算提供指导。本文首先总结并探讨单传感器遥感数据,包括光学遥感、合成孔径雷达与激光雷达数据在森林地上生物量估算中的应用,以及协同使用多源遥感数据估算森林地上生物量的优势;然后论述森林地上生物量估算的传统模型估算法与机器学习估算方法(决策树法、K最近邻法、人工神经网络、支持向量机、最大熵)。多源遥感数据集成能够结合不同数据的优势,能够为森林地上生物量估算提供丰富的特征信息,结合机器学习估算方法,是提高森林地上生物量估算的准确性的发展趋势。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张晓东 毛罕平 左志宇 孙俊 张红涛
【目的】充分利用可见光、近红外多谱段图像的反射强度分布信息进行油菜氮素诊断,实现对油菜氮素水平的定量估算,为油菜营养的科学管理提供理论依据和技术支撑。【方法】利用多光谱CCD获取不同氮素水平的油菜冠层图像,采用中值滤波法对图像进行预处理;通过二维最大信息熵阈值分割法对多光谱图像进行背景分割;对多光谱图像的均值和比值、差值融合特征进行提取。【结果】通过相关分析,发现ARV1、AVS560、ADV1、AVS660、g等特征在整个生长期与油菜氮素的相关性均较高,考虑到多光谱变量间存在的多重共线性影响,利用逐步回归法建立了不同生长期油菜氮素的多光谱图像特征预测模型。【结论】初步探明了不同生育时期油菜氮...
关键词：
油菜 氮素 多光谱图像 逐步回归
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
刘坤 曹林 汪贵斌 申鑫 曹福亮
【目的】利用3-PG模型估算江苏南部地区杉木人工林各器官生物量和叶面积指数(LAI),为杉木人工林可持续经营提供参考。【方法】以苏南丘陵地区杉木人工林为研究对象,结合当地气候和林分观测历史数据确定3-PG模型参数并运行模型,估算杉木人工林的LAI和林分不同器官生物量随林龄的变化趋势,并对预测值和观测值进行显著性分析。【结果】初始林分密度为4 600株/hm2的杉木人工林在5年时林分达到郁闭,LAI为5.5;干生物量在23年达到最大值,为74.5t/hm2;根和叶的生物量均随着林龄的增加而先增后减,根生物量在第10年达到最大值(17.5t/hm2),叶生物量在第6年达到最大值(10.25t/hm...
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