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[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
梅新 聂雯 刘俊怡
[目的]雷达植被指数(Radar Vegetation Index,RVI)作为评价雷达影像植被分布与生长状态的重要指标,对植被生长动态监测具有重要意义。然而,不同算法的雷达植被指数对于同一地物类型的表征往往存在一定的差异。文章通过对比分析3种常用RVI在多种类型地物上的差异,为其在SAR影像特征提取、分类、识别等应用提供指导性意见。[方法]实验基于武汉市Radarsat-2全极化数据,结合Google earth历史影像和实地调研数据,选取林地、灌丛、草地、耕地、水生植被、建筑、道路、裸地、湖泊、河流10种典型地物样本,从样本折线图分布、类内标准差等方面,对分别通过H/A/alpha分解、Freeman分解和后向散射系数计算得到的3种常用雷达植被指数Van_RVI、Freeman_RVI和Kim_RVI进行了测算分析。[结果] 3种雷达植被指数有着相似的折线图走势,对植被的监测能力良好,但对于不同地物的敏感性稍有差异:Freeman_RVI对林地等高密度植被区域敏感程度较高; Van_RVI对耕地与林地、灌木与林地具有一定的区分性; Kim_RVI对水体与建筑的敏感程度较高。[结论] Freeman_RVI对高密度植被识别能力最好,可用于林地提取、森林制图; Van_RVI对植被与非植被的区分能力最好,适用于植被提取; Kim_RVI数据预处理计算速度最快,但提取精度不高,可用于应急制图。
[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] 中国农业资源与区划
[作者]
丁娅萍 陈仲新
利用雷达遥感技术进行作物识别是当前作物遥感监测的研究热点之一,但利用雷达遥感技术进行旱地作物识别的相关研究较少,该文以RADARSAT-2雷达遥感数据对两种旱地作物玉米和棉花进行识别。以河北省枣强县为研究区,对其区域内的玉米和棉花进行识别。首先分析了与卫星过顶时刻同步采集的作物参数与后向散射系数之间的相关性发现,在植株高度、生物量、作物含水量、叶面积指数这四个作物参数中,植株高度与后向散射系数的相关性最大,其次是作物含水量;同时,通过最小距离法应用多时相、多极化雷达遥感数据进行作物识别,其精度可达到85%,通过与资源三号光学遥感数据结合,其作物识别精度提高到了93%。研究结果表明,雷达遥感数据...
关键词：
玉米 棉花 识别 雷达 遥感 最小距离法
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
耿志伟 薛伟 王海滨 张华超 郭德禹
植被聚集指数是表征冠层元素空间分布聚集特征的重要参数。精确反演聚集指数对研究植被碳氮循环、冠层生物量估算具有重要意义。地基激光雷达凭借其快速精确获取植被三维空间信息的优势,已成为提取植被聚集指数的重要手段。针对现有聚集指数反演方法均存在一定程度的点云信息浪费,本研究利用地基激光雷达点云数据,提出了一种基于三维间隙的植被聚集指数反演方法。首先通过多站地点云拼接、去噪、滤波等预处理操作,将地面与植被点云分离,再基于滤波结果获取归一化植被点云;然后采用分治方法建立植被点云Delaunay四面体格网模型,用三维孔隙替代传统二维孔隙以获取间隙累积分布函数;最后利用间隙大小分布法计算植被冠层聚集指数。将该方法应用于研究区20块植被样地的地基激光扫描数据,反演得到其植被聚集指数。经实测数据验证,结果表明:该方法充分利用激光雷达精确获取三维空间信息的能力,实现了植被聚集指数高精度反演(R~2=0.74,rRMSE=8.94%),对于激光雷达定量反演植被结构参数具有指导意义。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
宋富强 康慕谊 杨朋 陈雅如 刘阳 邢开雄
为了选择适合监测陕北黄土高原地区植被的最佳遥感序列数据,精确监测陕北黄土高原退耕前后的植被变化,选取GIMMS、SPOT-VGT和MODIS3种常用的遥感数据,运用相关分析和均方根误差分析方法,比较3种遥感数据在陕北黄土高原植被空间分布、归一化差异植被指数(NDVI)季节变化和年际变化3个方面的异同。结果表明:1)在植被空间分布方面,GIMMS/NDVI、SPOT-VGT/NDVI和MODIS/NDVI在大范围上的空间分布格局基本一致,但通过分布图分析可以看出,MODIS遥感数据由于其地物分辨率高及NDVI动态范围大的优点,比SPOT-VGT和GIMMS数据更适合于反映植被类型多样的陕北黄土高...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李彩霞 邓帆 张佳华 王雪婷 魏薇 马庆晓
湖北省地貌类型多样,植被类型丰富,也是农业大省,物候信息监测对于自然生态和农业生产具有重要意义。使用MODIS MOD13Q1产品中的归一化植被指数数据集,运用时间序列谐波分析法重构NDVI时序曲线,并结合土地覆被数据,采用物候特征动态阈值法获取湖北省植被物候空间分布特征,分析不同土地覆被类型的物候指标。结果表明:(1)湖北省西部山区、东南部和东北部丘陵地区,多为自然植被覆盖,且植被状况良好,NDVI最大值达到0.75以上,大部分区域NDVI最小值在0.6以上。中部江汉平原和农作物区域NDVI变化受农业耕种方式影响较大,与自然植被NDVI变化特征有所差异。(2)不同土地覆被类型物候特征各异。湖北省大部分区域的植被在2月到3月进入生长季,11月到12月结束生长,襄阳地区呈现相反的特征。耕地、裸地、水体等受人类影响较大的土地覆被类型生长季长度较短,开始时间较晚,结束较早。森林、草地、灌丛等自然植被生长季长度较长,开始较早、结束较晚。(3)物候参数由于地形地貌、地表覆被类型、人类和自然因素的影响具有显著的差异,对区域植被生态状况、不同土地覆被类型物候空间分布特点的分析,结果对于植被生态保护、植被分类、农业区划等都具有参考意义。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
贺仓国 佘冬立 张翔 杨震
小流域植被状况的快速、高精度和低成本监测是评价退耕还林还草与生态环境建设功效的基础工作。为丰富植被指数多样性，本文旨在提出一种适宜黄土高原小流域植被状况监测的可见光植被指数。基于无人机遥感技术获取小流域可见光影像，论文构建了简化可见光植被指数(Simplified visible light vegetation index,SVVI)，结合样本统计法确定阈值，以支持向量机(Support vector machine,SVM)的监督分类结果对比了8种常用可见光植被指数提取效果，并以黄土高原2个典型流域为例，以混淆矩阵检验指数精度及其适用性。结果表明：1)SVVI能有效抑制非植被地物信息，在提取地物种类丰富且植被覆盖度相对较低的区域时，SVVI提取精度高达96%。2)在地物相对单一且植被覆盖度较高的验证区，SVVI提取精度依然在90%以上，表明SVVI有较好的适用性。相比较于监督分类结果，基于SVVI进行植被覆盖度计算可以有效保留植被信息，实现黄土高原小流域植被状况高精度监测。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
潘蔷 范文义 于海群 张峰 张扬建
利用MODIS归一化植被指数(NDVI)数据分析了北京市2001—2010年植被覆盖的时空变化特征,并从气候因子和人类活动两个方面分析影响植被覆盖变化的因素。北京市近10年的植被覆盖变化大致可分为两个阶段:2001—2003年植被覆盖小幅度下降时期;2004—2010年植被覆盖上升时期。空间上植被覆盖变化则存在显著差异:怀柔、密云北部和延庆东北部的林地和部分草地,以及西南地区即门头沟和房山地区的林地植被覆盖显著提高;植被覆盖显著下降地区分布较为特殊,昌平、延庆、顺义、大兴和房山的东部地区,以海淀、朝阳、城市中心为圆心的外围向四周延伸。研究表明,植被覆盖变化是气候因素和人类活动共同作用的结果。北...
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
余洪锋 徐焕良 丁永前 杨紫楠 窦祥林 李庆 关心桐
[目的]针对小麦生长早期的植被指数易受土壤背景干扰的问题，提出了一种基于窄带光谱图像分析的小麦植被指数测量方法。[方法]首先，构建了多镜头结构的窄带光谱图像获取装置，实时获取656和770 nm的田间小麦窄带光谱图像。然后，运用简单线性聚类SLIC（Simple Linear Iterative Clustering）和VGG16（Visual Geometry Group Network 16）全卷积神经网络对小麦近红外窄带光谱图像进行超像素聚类和分类，把交并比Q_(seg)、综合评价指标F值、精度Precision作为分割精度评价指标，分析了传统阈值分割方法和本研究方法去土壤背景干扰的性能差异。最后，去除土壤背景后的窄带光谱图像采用太阳光免白板标定方法计算植被指数，并与GreenSeeker RT200的实测数据进行对比分析，定性定量的评价本研究方法去除土壤背景干扰的性能。[结果]试验共采集了12个小麦品种、两个施氮水平、共24块种植小区图像，Q_(seg)、Precision和F的平均值分别为90.41% 、80.82%和72.73%，分割性能均优于传统的阈值分割方法。针对相同测试田块，GreenSeeker RT200测量的各小区NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）值变异系数的最大值、平均值和标准差分别为47.12%、33.61%、10.17%，而本测量方法的各小区NDVI值的相应指标值分别为18.59%、9.61%、3.88%；当采样小区小麦封行后，本方法所提取的NDVI值与GreenSeeker RT200的测量值具有较高的相关性，决定系数为0.8959。[结论]该方法可以完成复杂土壤背景、大田光照变化条件下的小麦窄带光谱图像的冠层提取与植被指数测量，可为多镜头结构的作物冠层反射光谱仪的优化设计提供参考。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
余琦殷 宋超
基于白芨滩国家级自然保护区2000—2019年的中分辨率成像光谱仪(MODIS)的归一化植被指数(NDVI)和增强植被指数(EVI)时序数据，结合实地踏查和遥感数据，选取了6个研究地区(P1-P6)。通过物候提取和趋势分析等方法，多方面探索了研究区域植被物候变化规律和植被覆盖的时空格局等特征。结果表明：基于NDVI与EVI平均值得出的植被季节物候变化曲线呈现单峰状态，且植被生长季长度略有不同。NDVI与EVI的年最大值及年均值呈波动上升趋势，植被指数的年最大值增长较快，但波动性较大，年均值增长较慢，但波动性较小。因此，在研究该地区植被长期生长变化趋势时，可选择植被指数年均值，以减小误差。2000—2019年研究区域的NDVI与EVI均呈波动上升趋势，各研究区域的NDVI均高于EVI,且NDVI的上升趋势明显，拟合程度更好，并未出现随植被生长而达到饱和状态的现象。这说明在研究小尺度荒漠地区植被生长变化趋势时，NDVI比EVI更敏感且更稳定。
[期刊] 经济地理
[作者]
胡顺石 彭雨龙 秦建新 谭子芳
快速城市化进程使得地表覆被发生显著变化,极大地改变了原始植被生长环境。文章采用MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)植被指数产品、MDSP-OLS(Defense Meteorological Satellite Program-Operational Linescan System)城市夜间灯光时间序列等数据,利用趋势分析等方法,分析了长株潭城市群植被生长时空动态变化特征、城市群扩张对植被动态变化的影响。研究结果表明:2001—2017年,研究区植被覆盖情况良好,NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)多年平均值在0.4～0.6之间,整体上植被生长向良好态势发展;研究区NDVI呈缓慢上升趋势,并具有两个明显阶段:2001—2009年呈波动上升趋势,2010—2017年呈显著线性上升趋势;受城市群扩张影响,长沙、株洲、湘潭3个城市周边区域NDVI变化呈显著下降趋势,但下降速率较为缓慢;MDSPOLS城市夜间灯光序列数据变化趋势可有效指示长株潭城市群城市扩张过程;长株潭城市群在城市扩张过程中城市绿化、生态环境得到较好的保护和发展,87.46%城市扩张区域NDVI保持较低水平的显著性上升趋势,仅有7.13%城市扩张区域NDVI呈显著性下降趋势。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
陈豫英 陈楠 郑广芬 穆建华 马筛艳 纳丽 邵建
利用1961~2005年宁夏气温、降水资料,并结合1982~2003年植被指数(NDVI)数据,分析了宁夏气温、降水和NDVI的时空变化特征。结果表明:近45 a来,宁夏气温明显升高,降水总体呈减少趋势;冬季和引黄灌区升温最明显,冬季降水增加,其它季节及各地区降水减少,其中秋季和宁夏南部山区减少最明显;秋冬季降水在1968年前后发生了突变,突变后,冬季降水增多,秋季降水减少;1985~1996年间发生了气温突变,突变后各季及各地区气温明显升高,冬春季和引黄灌区降水增多,其它季节和地区降水减少,极端气候事件较突变前发生更为频繁;近20 a宁夏区域内NDVI值呈增加趋势,荒漠化面积整体得到控制。进...
关键词：
宁夏 气温降水 NDVI 时空变化特征
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李明泽 王雪 高元科 付瑜 范文义
通过遥感数据获取的归一化植被指数(NDVI)能够较好地反映植被的生长状况,并且为区域尺度、长时间序列的植被监测提供可能。本研究采用黑龙江大兴安岭地区2000—2009年MODIS/NDVI月值数据,分析和监测该地区年际NDVI变化,并利用趋势分析、假设检验、相关分析等方法研究了多种影响因子对该地区NDVI变化的影响。结果表明:研究区10年间年平均NDVI在0.455 4~0.509 3之间变化,平均值为0.477 3,年际间变化呈现出无规律的波动,没有显著的变化趋势;分析了森林火灾、温度和降水对NDVI的影响,一般森林火灾对过火区域NDVI的变化没有显著影响,重大森林火灾和过火面积小于1万hm...
[期刊] 林业科学
[作者]
陈珠琳 王雪峰
【目的】以海南省特有树种降香黄檀为研究对象,提出1种基于植被指数和多光谱纹理特征的叶片全铁含量(TIC)预测方法,为珍贵树种重金属营养诊断提供参考。【方法】分别设计4种梯度(CK、F1、F2、F3)的铁胁迫试验,胁迫结束后摘取叶片并获取多光谱图像,计算叶片图像的植被指数(VIs)及纹理特征(包括纹理特征均值TFMV和纹理特征方差TFV),分析其与TIC之间的关系。通过显著性检验筛选出与TIC在0. 05和0. 01水平上显著相关的变量,再使用相关性分析法(CA)、主成分分析法(PCA)、平均影响值法(MIV)和遗传算法(GA)进行二次筛选,将筛选结果作为粒子群优化-反向反馈神经网络(PSO-BPNN)的输入变量,分析比较预测结果。【结果】1)在CK～F2梯度区间内,树高、冠幅和地茎的生长量随着施铁含量的增加而增加,而在F3梯度下,树高、冠幅生长量降低,地茎生长量出现大幅度上升; 2)随着叶片TIC的上升,B波段呈先下降后上升趋势;G波段则与B波段相反; R波段先下降后上升,之后基本保持稳定; RE和NIR波段则一直呈上升趋势; 3)大部分VI与TIC在0. 01和0. 05水平上相关,TFMV和TFV也可以反映叶片TIC,但TFV在相关水平和相关个数方面均优于TFMV。从波段角度分析,RE和NIR波段在植被指数和纹理特征方面与TIC的相关性均优于其他波段; 4)使用不同筛选方法得到的预测结果不同,其中CA与GA得到的评价指标最佳且相似,但GA在150～300mg·kg~(-1)区间得到的预测结果偏低,不适用于田间施肥指导。5)仅使用植被指数得到的预测结果较差,加入纹理特征后很明显的提高了拟合优度及预测精度,纹理特征方差对模型精度的影响更大,说明叶片纹理的离散程度可以较好的作为预测全铁含量的辅助信息。【结论】F1和F2梯度的施肥量可以促进降香黄檀植株生长及生物量累计。最佳叶片全铁含量为150～300 mg·kg~(-1)。除植被指数外,MPV作为辅助因素可以提高模型的拟合优度及预测精度,同时,CA-PSO-BPNN方法可以有效的运用于田间施肥指导,为珍贵树种重金属含量监测提供较为准确的预测。
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