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[期刊] 资源科学
[作者]
黄妙芬 邢旭峰 刘素红 于凯 程灿
利用2004年北京小汤山精准农业示范基地星地同步试验中获取的自动气象站和红外辐射计观测资料,建立Landsat卫星过境时刻地表辐射温度T和空气温度T0的关系式,利用北京21个常规气象站观测资料,以及2004年5景TM图像,建立热惯量与大气水汽压的经验关系式,将获取的两个关系式代入得到广泛引用的Izionmon(2003)晴天大气下行辐射估算模型中,率先提出了根据像元的热惯量、地表辐射温度等遥感参数反演像元大气下行辐射的空间估算模型。通过利用实际测量值,对一个点的大气下行辐射估算值反演的地表净辐射通量和利用逐个像元估算的大气下行辐射估算值反演结果精度验证表明:利用逐个像元的大气下行辐射值估算地表...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
张霄羽 毕于运 李召良
热惯量是影响地表温度变化的一个重要因子,随着热红外数据反演地表温度算法的不断完善,遥感技术已成为估算热惯量的主要手段。本文回顾了近些年来遥感估算热惯量研究的进展,对其中3种主要方法即地表温度日较差法、日出日落温差法及模型反演法进行了评述,重点讨论了地表温度日较差估算热惯量方法,并提出从加强机理研究、尺度转换及采用多时相多光谱数据等方面进一步完善遥感估算热惯量方法、提高其估算精度的设想。
关键词：
遥感 热惯量 地表温度
[期刊] 资源科学
[作者]
黄妙芬 张广英 王胜宝 于静洁 金明 胡珊珊
现有遥感地表蒸散的方法是基于地表热量平衡方程,先求出地表净辐射通量、土壤热通量和显热通量,再用余项法求出潜热通量。地表净辐射通量和显热通量的计算需空气温度、风速和地表粗糙度等非遥感参数,并且涉及到空间插值问题,由此增加了估算的复杂性并降低了估算的精度。引入反映地物固有热特性的物理参数-表观热惯量,结合地表辐射温度,充分利用遥感较易获取的这两个参数来估算地表蒸散,可弥补上述不足。利用河北省易县崇陵流域卫星过境同步观测的地面资料,以2007年5月28日过境的LANDSAT/TM作为数据源,尝试利用表观热惯量来遥感地表蒸散的新途径。首先根据像元表观热惯量和地表辐射温度等遥感参数反演出像元的大气下行辐...
[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] 自然资源学报
[作者]
张霄羽 赵长森
文章提出了利用搭载在欧洲第二代静止气象卫星上(MSG)的SEVIRI传感器数据估算裸土区热惯量及地表热通量的方法。首先,文章根据Jiang(2006)提出的方法,结合MSG-SEVIRI可见光及热红外数据,获得了间隔15分钟的地表温度数据;其次,利用日出与日落间的时间段及相应的地表温度和平均夜晚净辐射,估算了热惯量。在热惯量估算过程中,考虑到在整个夜晚,只能够获取两条大气廓线,所以作者用两种方法估算了平均净辐射。一种是以18时和24时的平均净辐射作为整个夜晚的净辐射;另一种是假定夜晚净辐射是时间的线性函数,通过这个函数关系得到各个时刻的净辐射,进一步得到不同时段的平均净辐射。基于两种估算夜晚净...
[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] 资源科学
[作者]
谢锋 顾卫 袁艺 陈云浩
文中提出了一种简单易行的海冰资源量遥感估算方法 ,包括提取海冰的结冰范围和反演冰厚分布。根据这种方法 ,利用 2 0 0 0年 1月 3 0日辽东湾NOAA AVHRR资料 ,进行了海冰资源量遥感估算的尝试 ,得到了当天的海冰厚度分布图和海冰资源总量的数据 ,进而讨论了估算结果的合理性。得出的主要结论是 :①NOAA AVHRR资料的第一通道数据可以用于进行海陆分离和冰水分离 ;②基于反照率与海冰厚度指数关系的冰厚反演公式 ,可以用于海冰厚度的遥感估算 ;③得到的海冰资源量遥感估算结果 ,基本上符合辽东湾海冰分布的实际情况 ,可以为海冰资源的开发利用提供
[期刊] 自然资源学报
[作者]
王芳 黎夏
农作物秸秆生物质能项目是生物质能最具产业化和规模化的集约利用方式之一,也是解决能源可持续发展和环境问题的有效途径之一。目前国内外对农作物秸秆生物质能总量估算都是基于传统的实地调查和统计数据来获取,缺乏详细的生物质能的空间分布信息,对生物质能源利用与规划指导粗略。论文以广东省为例,利用基于BIOME鄄BGC模型改进的MOD17A2/A3数据和TM数据对生物质能总量及空间格局进行估算和分析。根据生物质能可用部分的影响因素,建立可用生物质能决策模型。为能源消耗量大的省份在生物质能的有效利用方面提供了依据。
关键词：
生物质能 遥感 BIOME-BGC 广东
[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] 地理科学进展
[作者]
张文娟,王绍强,常华,于贵瑞
土壤碳库是陆地生态系统碳库的主体,在全球碳平衡中具有重要作用。从20世纪70年代早期Landsat-MSS数据的使用开始,各种传感器的卫星多光谱测量开始广泛应用于土壤凋查中。首先,分析了利用遥感方法估算土壤碳储量的可行性。之后,系统分析总结了国内外在土壤碳储量研究中的常用遥感方法,即遥感影像直接估算法、植被指数法和光谱测定分析法。最后,对遥感在土壤碳储量估算研究中的发展趋势做出展望。
关键词：
遥感 土壤碳储量 土壤有机质 植被指数
[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] 自然资源学报
[作者]
张丽文 黄敬峰 王秀珍
气温作为重要的气候资源之一,在植被长势、农业灾害和气候变化研究中发挥着举足轻重的作用。目前大尺度农业、气候模型都需要空间分布的气温作为输入参数。除了用有限的台站数据空间插值获取气温栅格化数据外,遥感技术更为连贯精细的气温空间观测提供了有力的数据支持。为服务区域尺度气温相关的科研及业务工作,论文首先介绍了目前国内外气温遥感估算的主要方法,包括简单统计法、高级统计法、温度-植被指数分析法(TVX法)、地表能量平衡法及大气温度廓线外推法。再根据实际应用需要,重点总结比较了最高、最低和平均气温及不同时空尺度气温的遥感估算特点。最后讨论了气温遥感估算在实际应用中存在的问题并探讨了未来的研究趋势。
关键词：
农业资源利用 遥感 气温 地表温度
[期刊] 自然资源学报
[作者]
饶俊峰 张显峰 练静芳
辐射传输方程模拟法作为一种较为准确有效的太阳总辐射间接获得方法，其模拟精度受到代入方程的大气参数精度的影响。论文通过将香港２００５—２０１３年卫星遥感反演的大气可降水量产品与地面站数据对比，以６８．３％的置信水平分析了卫星遥感反演的大气可降水量的不确定性；并通过收集２００５—２０１３年香港其他影响大气上界太阳辐射到达地表的大气参数，如气溶胶光学厚度、气溶胶单次散射反照率、臭氧含量综合模拟大气环境，确定了大气可降水量的不确定性在夏季和冬季对太阳总辐射模拟（２５０～２ ８００ ｎｍ）造成的相对误差。研究结果表明，受大气可降水量不确定性影响，使用辐射传输方程法模拟获得的太阳总辐射有１％～３％的相对误．．．
[期刊] 林业科学
[作者]
戚玉娇 李凤日
【目的】采用KNN方法进行碳储量估测,并对估测后的数据进行各种校正处理,绘制森林地上碳储量的空间分布图,为我国森林碳储量和固碳潜力的研究提供基础数据和科学依据。【方法】以黑龙江省大兴安岭为研究区(50°05'—53°33'N,121°11'—127°01'E),基于2010年森林资源连续清查固定样地和同年Landsat5 TM影像数据,利用k-邻近法(KNN)在像素级水平上对森林地上碳储量进行估算。采用多准则方法分东、南、北和中4个区域对样地坐标和其对应的影像光谱值进行坐标重配准,并根据实测样地数据对坐标重配置前后不同林分类型地上碳储量估测精度进行评价;针对KNN方法像素级估测结果存在明显的高...
[期刊] 林业科学
[作者]
周小成 黄婷婷 李媛 肖祥希 朱洪如 陈芸芝 冯芝淸
【目的】应用XGBoost算法建立包含林龄的遥感因子-蓄积量模型，评价遥感估算的林龄因子与遥感因子相结合提高森林蓄积量估算精度的有效性，为实现高效、快速、精准的大范围森林蓄积量估算提供一种新的思路和方法。【方法】以福建省将乐县为研究示范区，首先，基于1987—2016年时序Landsat影像，采用LandTrendr森林干扰与恢复监测算法监测年度林分更替干扰并估算干扰区林龄；然后，基于GF-1号影像光谱、纹理、地形等特征，采用递归特征消除的随机森林算法（RFE-RF）估算非干扰区林龄；在此基础上，结合GF-1影像光谱、纹理因子和森林资源二类调查小班实测蓄积量数据，采用极端梯度提升算法估算研究区森林蓄积量。对比有无林龄因子的森林蓄积量估算精度，进一步验证遥感林龄因子对提高森林蓄积量估算精度的重要性。【结果】采用LandTrendr森林干扰与恢复监测算法获得的干扰区林分林龄误差仅1～2年，林龄估算精度明显优于传统利用遥感因子估算的林龄精度（误差4～12年）。仅采用常规遥感因子估算森林蓄积量时，XGBoost模型决定系数（R~2）为0.59，平均均方根误差（RMSE）为30.72 m~3·hm~(-2)，相对均方根误差（rRMSE）为16.46%；加入林龄因子后，模型R2提高至0.73，平均RMSE减少至23.73 m~3·hm~(-2),rRMSE为13.26%，森林蓄积量估算平均总体精度约提高10.4%，达84.4%。【结论】相比仅采用常规遥感因子估算森林蓄积量，应用XGBoost算法建立包含林龄的遥感因子-蓄积量模型，其估算精度接近森林资源调查相关规定要求，可为大范围亚热带森林资源快速调查评估提供重要技术支持。
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