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[期刊] 地理科学进展
[作者]
贾媛媛 李召良
被动微波遥感具有穿透云层(甚至雨区)获取地表辐射信息的能力,在处理云的问题上,明显优于可见光、红外遥感,可更好地服务于相关领域研究。由于微波信号受多种因素的影响,目前被动微波反演地表温度的算法还不成熟。根据建模手段和方法的不同,从经验反演模型和物理反演模型两方面入手,系统回顾国内外被动微波数据反演地表温度的算法并加以评述,指出今后应加强尺度转换、物理机理以及多数据源结合方面的研究。
关键词：
地表温度 被动微波遥感 辐射传输模型
[期刊] 西南农业学报
[作者]
徐小逊 张萍 徐精文 黄飞 宁黎
以川中丘陵区为研究对象,利用2006-2010年的AMSR-E数据和土壤水分观测数据,进行优选输入因子筛选,构建了一个4因子的BP神经网络模型,并对该模型的模拟精度进行了分析与验证。结果表明:基于AMSR-E数据所构建的BP神经网络土壤水分反演模型的模拟值(r=0.4968**)较单独的AMSR-E土壤水分产品(r=-0.0115**)与实测值的相关性更高。反演结果验证表明BP神经网络模型更能反映实际情况,用其进行川中丘陵区的土壤水分反演是可行的。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
张显峰 赵杰鹏 刘羽
利用微波遥感数据反演地表土壤水分有着较好的物理基础,可实现大范围土壤水分状况的遥感监测。本文基于被动微波传感器AMSR-E的X波段数据,将土壤水分值分解成基准值和日变化量两个部分,并分别建立反演模型,同时引入降雨修正因子来进一步提高土壤水分的估算精度;利用IDL语言实现了我们所研发的模型,并集成为新疆土壤水分遥感反演系统模块之一;利用WatchDog2400与传统铝盒采样获取的新疆地面土壤水分数据,提取适合的模型经验参数,并对模型结果进行精度评价。结果表明,经改进的模型反演得到的新疆土壤水分结果比美国冰雪数据中心的土壤水分产品在精度上有显著提高:均方根误差由8.4%降低为4.25%;所研发的软件模块可为相关应用部门提供快速的大范围土壤水分监测产品。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
尹承深 刘全明 王春娟 王福强
【目的】融合多源遥感数据的神经网络构建土壤水分反演模型，估测土壤含水率，更加快速地精准监测土壤水分分布，为灌区土壤墒情监测与节水农业提供基础信息指导。【方法】以河套灌区解放闸灌域为研究区，利用地面实测地表粗糙度与光谱数据，联合C波段微波雷达SAR四极化后向散射数据，通过多元逐步回归（MSR）、主成分回归（PCR）和偏最小二乘回归（PLSR）选择水分特征波段，并构建经验模型和BP人工神经网络模型评价土壤墒情。【结果】将光谱反射率及其一阶与二阶导数、对数形式4种光谱数据与土壤水分做相关性分析，经数学变换的光谱反射率与土壤含水率存在较强的相关性。发现光谱的一、二阶导数相关性更好，尤其是二阶导数变换的4个特征波段450～454 nm、1412～1416 nm、1421～1425 nm、2208～2212 nm相关性最高，分别为0.50、-0.49、0.55和-0.59；二阶导数变换的模型拟合度远高于一阶导数变换，MSR模拟土壤含水量的效果较好，其判定系数R~(2)和均方根误差RMSE分别为0.482和0.027，PCR次之，PLSR最差。在对比前述二阶倒数变换的PCR、MSR和PLSR三个土壤水分模型基础上，确定联合光谱特征波段中心反射率二阶导数与地表粗糙度、雷达后向散射特性的BP人工神经网络(BP ANN)模型是最佳预测模型，模型R~(2)为0.792，预测精度及稳定性都优于前述经验回归模型。【结论】采用地面光谱联合主动微波遥感能够精确快速地预测河套灌区解放闸灌域盐渍化土壤水分，为微波遥感监测西北寒旱地区土壤墒情提供重要基础数据。
关键词：
土壤水分 多源遥感 协同反演 神经网络
[期刊] 西南农业学报
[作者]
王宗梅 岳彩荣 刘琦 胡振华 柴凡一
【目的】探讨综合光学遥感和微波遥感的多源数据森林蓄积量反演方法。【方法】以L波段ALOS PALSAR全极化数据和Landsat TM为数据源,结合地面调查样地数据,通过ALOS PALSAR提取不同极化状态的后向散射系数和极化比值等极化特征因子,Landsat TM数据提取光学遥感因子,以多元线性回归构建森林蓄积量模型。【结果】光学遥感反演方法、微波遥感反演方法、综合光学遥感和微波遥感的多源数据反演方法均可以实现森林蓄积量估测,其中,基于多源数据协同的反演模型为最优模型,决定系数R~2为0.674,模型检验均方根误差RMSE为13.38 m~3/hm~2。【结论】要比使用一种数据源的反演方法具有明显的优势,有效实现了森林蓄积量估测。
[期刊] 资源科学
[作者]
李放 沈彦俊
蒸散发(Evapotranspiration,ET)包括植被蒸腾与土壤蒸发,是地表能量平衡与水量平衡的重要组成部分,也是陆面过程研究的关键参数。卫星遥感技术的兴起,使获取大尺度非均匀下垫面的地表特征参数成为可能,一系列旨在精确估算地表实际蒸散量的遥感模型由此应运而生,以满足局地、区域乃至全球尺度蒸散发估算的需求。通过分析净辐射通量和地表与近地面大气层湍流热通量交换的方式,将遥感蒸散发模型分为单层模型和双层模型,总结其模型原理,讨论典型模型的优缺点及适用条件,分析蒸散发反演存在的遥感模型精度的图像范围依赖性和分辨率依赖性、时间尺度扩展及不确定性、模型验证以及地表辐射温度和阻抗5个问题。指出今后应...
关键词：
蒸散发 遥感 单层模型 双层模型
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
霍文娟 韩震
海洋表面温度是海洋环境的重要参数。遥感技术是进行海表面温度研究的有效手段之一。以印度洋北部海域为研究区域,利用Aqua卫星上的微波数据(AMSR-E)和光学数据(MODIS),进行了海表温度反演研究。首先对AMSR-E L2A数据和MODIS L1B数据进行预处理,然后将AMSR-E的各极化通道亮温数据与实测海表温度进行相关性分析,通过多元线性回归建立AMSR-E海表温度的反演模型,而MODIS海表温度则通过采用线性多通道算法得到,最后以AMSR-E亮温数据为主,MODIS海表温度数据为辅,采用多元线性回归的方法建立了海表温度反演模型。利用该模型反演印度洋北部海域海表温度,反演结果与实测数据相...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
刘志武,党安荣,雷志栋,黄聿刚
陆面温度是地气交换过程的一个重要参数,在生态环境研究中应用很广。传统方法只能进行点上的观测和计算,遥感的出现则使得计算区域陆面温度成为可能。ASTER遥感数据具有较高的空间分辨率和光谱分辨率,能够提供比NOAA/AVHRR和Landsat等遥感数据更丰富的陆面信息,有助于提高反演陆面温度的精度。本文以新疆自治区阿瓦提县典型研究区域为例,根据ASTER遥感数据的特点,基于温度/比辐射率分离算法的思想,运用ADE(AlphaDerivedEmissivity)、比值法和MMD(Maximum-MinimumDiffer-ence)三个模块计算陆面温度,并简要分析了模型的主要误差来源。分析结果表明本文所采用的算法是可行的,ASTER遥感数据用于反演陆面温度可以取得比较理想的结果,具有良好的应用前景。
关键词：
ASTER遥感数据 陆面温度
[期刊] 资源科学
[作者]
罗红霞 邵景安 张雪清
利用Landsat-5TM影像,采用辐射传导方程对三峡库区腹地的地表温度进行了反演。在辐射传导方程中,对于地表比辐射率的估算,考虑到库区腹地复杂的地形和地表覆被类型的多样性,采用结合地形、水、建筑和自然表面等因素作用的经验公式进行。结果表明:①地表温度随海拔的升高呈降低趋势,其空间展布与山脉走向一致;②不同的地表覆被格局下,近地面水热交换差异较大,地表温度作为其中重要的参数也展现出显著的异质性,呈现建筑>自然表面>水体的基本格局。在相同海拔高度下,地表温度的高低主要取决于地表覆被的类型及其转换;③同一覆被类型间在不同海拔下的地表温度间的变化幅度因覆被类型的不同而差异显著,但随海拔的升高而降低具...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
梁文广 赵英时 周霞
组分温度的反演是当前定量遥感的一个难点。与众多的陆面温度遥感模型相比,成熟的组分温度遥感模型相对较少。通过对近地面热红外辐射能量的线性展开,建立了MODIS多波段植被、土壤组分温度反演模型。该模型将组分温度与地表温度定量联系起来,模型中所涉及到的参数充分考虑到研究区湿地环境的特点。在计算组分温度时,首先利用单窗算法得到的MODIS陆面温度反演模型计算地表温度,然后由所建立的组分温度模型计算植被、土壤温度。选用2005年10月31日的鄱阳湖地区MODIS数据试验,与实测的植被、土壤温度相比,反演的组分温度的误差在1.5~2.1℃;通过对模型参数的敏感性分析,表明该模型具有一定的稳定性。实践证明,...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
原菲菲 徐增让 詹卫华 鲁春霞 曹文德 茹伟娜
利用2007年5月Lansat5TM数据,运用单通道算法,基于全国遥感监测土地利用/覆盖分类体系,对贵州省猫跳河流域的地表特征参量进行了反演,得到不同土地利用类型下的典型地表特征参数值。在3种主要的土地利用类型中,林地的植被指数最高、地表温度最低,农田的植被指数最低而地表温度最高,草地介乎林地和农田之间。城镇建设用地主要表现为热岛效应,而水域则主要表现为地表温度(LST)和归一化植被指数(NDVI)的双低特征。进一步对二级土地利用类型的分析表明,由于结构、功能的不同,土地利用二级类在地表特征参量方面也表现出了有规律地变化。有助于深入认识不同土地利用类型的物理特征,可以丰富主要土地利用类型的影像...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
陈效逑 王林海
植物物候现象是环境条件季节和年际变化最直观、最敏感的生物指示器,其发生时间可以反映陆地生态系统对气候变化的快速响应。近年来,遥感物候观测因其具有多时相、覆盖范围广、空间连续、时间序列较长等特点,已成为揭示植被动态对全球气候变化响应与反馈的重要手段。文章在介绍植物物候遥感监测的数据集及其预处理方法的基础上,从植物物候生长季节的划分、植物物候与气候变化、植物物候与净初级生产量、植物物候与土地覆盖、植物物候与农作物估产等方面系统阐述了近5年来国内外遥感物候学研究的重要进展,并针对目前研究中存在的问题,提出近期遥感物候研究的主要方向:(1)发展一种更具普适性的物候生长季节划分方法;(2)通过开展植物群落的物候观测和选择合适的尺度转换方法,统一地面与遥感的空间信息;(3)定量分析植物物候变化对人类活动的响应机制;(4)选择适宜的数学方法和模型,实现各种不同分辨率遥感数据的融合;(5)通过动态模拟,预测植物物候对未来气候变化的响应。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
黄华国
林业遥感经历了航片判读、卫片目视解译、蓄积量定量估测阶段后,已经进入参数定量反演阶段。在林业对遥感业务化监测和精度提升的强烈需求下,定量遥感逐步与林业遥感交叉融合,林业遥感定量化研究的人才队伍、理论模型、数据源和应用方法逐渐成熟。本文提出了林业定量遥感的概念和框架,指出了其中关键的科学问题:(1)如何使遥感解译、建模和反演适应复杂的森林状况;(2)如何提高参数反演的准确度;(3)如何丰富林业遥感数据源;(3)如何发展更为智能化的遥感数据自动化算法。在介绍适合林业的定量遥感模型和通用反演方法的基础上,阐述了高光谱、热红外、激光雷达和微波遥感数据源的林业应用方法。未来林业定量遥感将在全波段数据统一建模和信息融合机制、机理模型反演、大数据融合等方面进行突破。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
黄耀欢 江东 庄大方 付晶莹
地表水汽压是大气科学、水文学等多项研究中的一个重要输入参数。鉴于常规观测方法对于地面气象站点依赖性强且空间不连续的缺点,采用MODIS遥感数据对海河流域的日平均地表水汽压进行估算。通过相关分析得出日平均地表水汽压与MOD07低空可降雨量数据具有很强的相关性,并通过对比采用二次曲线进行建模。选取2009年1-4月数据对二次曲线模型的验证结果表明,估算结果与实测日平均地表水汽压1∶1曲线的相关系数R2为0.83。本文的研究结果提供了一种实用的基于遥感数据估算日平均地表水汽压的方法。
关键词：
地表水汽压 MODIS 海河 可降雨量
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
金嘉乐 孙剑 杨利斌 董程锋 齐锋
【目的】分析不同类型村镇下垫面特征与地表温度(LST)的相关关系,对明晰村镇热环境的影响规律具有重要意义。【方法】利用单通道算法反演村镇的下垫面温度,针对遥感数据不同波段的特性计算了归一化植被指数(NDVI)、归一化建筑指数(NDBI)、不透水面信息指数(NDISI)、归一化水汽指数(NDMI)和改进型归一化差异水体指数(MNDWI)。基于杭州市夏、冬两季的地表温度及遥感指数计算结果,统计分析不同类型村镇下垫面两者间的线性相关性。【结果】地表温度与NDVI呈显著负相关,与NDBI呈显著正相关,与NDMI呈显著负相关。NDMI和NDBI对地表温度的影响大于NDVI,NDISI和MNDWI对地表温度的影响则相对更小;冬季地表温度与遥感指数的相关性弱于夏季。【结论】降低建筑密度,提高下垫面湿度和植被覆盖度都有利于降低村镇夏季地表温度,优化村镇热环境。图7表2参27
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