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国土资源遥感  2017, Vol. 29 Issue (4): 179-184    DOI: 10.6046/gtzyyg.2017.04.27
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基于CASI数据的黑河绿洲区叶面积指数反演
杨雨薇1, 戴晓爱1,2, 牛育天1, 刘汉湖1, 杨晓霞1, 兰燕1
1.成都理工大学地球科学学院,成都 610059;
2.国土资源部地学空间信息技术重点实验室,成都 610059
Inversion of leaf area index in Heihe Oasis based on CASI data
YANG Yuwei1, DAI Xiaoai1,2, NIU Yutian1, LIU Hanhu1, YANG Xiaoxia1, LAN Yan1
1. Academic of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China;
2. Key Laboratory of Geoscience Spatial Information Technology, Ministry of Land and Resources of China, Chengdu 610059, China
全文: PDF(3589 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 叶面积指数(leaf area index,LAI)作为植被冠层的重要参数,对作物长势监测及产量估算具有重要意义。本研究以黑河流域张掖绿洲试验区为例,基于机载航空高光谱遥感影像(compact airborne spectrographic imager,CASI)数据,利用物理模型与统计模型对研究区的LAI进行估测反演。首先,利用归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)与相应实测LAI数据建立最佳线性回归模型; 然后,基于混合像元分解模型和多次散射植被冠层模型构建物理模型; 最后,以线性回归模型为参比修正多次散射植被冠层模型,构建半经验LAI反演模型,并比较上述模型拟合效果。研究结果表明,半经验模型为绿洲区LAI反演最优模型,模型估算精度R2达到0.89,精度提高较显著。研究对提升作物LAI的估算精度有一定意义,并将进一步推动精细农业定量遥感理论的研究与应用。
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关键词 高分二号卫星北斗卫星导航系统GPS几何纠正精度验证有理函数模型    
Abstract:As the vegetation canopy’s important parameter, the leaf area index (LAI) has important significance for crop growth monitoring and yield estimation. In this study, the authors used the hyperspectral compact airborne spectrographic imager (CASI) data of Zhangye Oasis experimental area in Heihe River Basin as the experiment object and relied on physical and statistical model to estimate the inversion of the LAI. The process is as follows: First, the optimal linear regression model is established by using the normalized difference vegetation index (NDVI) and the corresponding measured LAI data. Then the physical model is adopted based on the combination of the mixed pixel decomposition model and the multiple scattering vegetation canopy model. With the linear regression model as the reference, the multiple scattering vegetation canopy model is modified, and the semi-empirical LAI inversion model is constructed. Finally, the fitting effects of the models are compared with each other. The results show that the semi-empirical model is the best model for LAI inversion in oasis area and its estimation accuracy of R2 increases significantly to 0.89. This study provides technical support for the estimation of crop leaf area index in high precision, and will further promote the study and application of quantitative remote sensing theory about precision agriculture.
Key wordsGF-2 satellite image    Beidou satellite navigation system    GPS    ortho-rectification    accuracy validation    rational function model
收稿日期: 2016-05-05      出版日期: 2017-12-04
:  TP751.1  
基金资助:国家自然科学基金项目“汶川强震区潜在泥石流危险性判识及其差异性分析”(编号: 41102225)、高等学校博士学科点专项科研基金项目“岷江上游高原林区不同植被类型的土壤持水特征研究”(编号: 201351221200092013)、四川省教育厅科研项目“基于光谱相似度的森林树种识别方法研究——以青城山地区为例”(编号: 15ZB0066)、国土资源部地学空间信息技术重点实验室课题项目“非线性混合光谱模型在生态水遥感估算中的应用研究”(编号: KLGSIT2013-02)、成都理工大学研究基金项目“基于混合像元分解的岷江上游植被覆盖度定量估算研究”(编号: 2012YG02)、成都理工大学骨干教师培养计划(编号: DG0002)、国家自然科学基金项目“任务感知的遥感信息服务动态组合方法”(编号: 41201440)、四川省教育厅理科重点项目 “基于用户兴趣特征的遥感信息智能服务方法”(编号: 15ZA0078)和四川省应急测绘与防灾减灾工程技术研究中心开放基金项目“天地图与小区域地理信息整合移动服务系统构建与实现”(编号: K2015B003)共同资助
通讯作者: 戴晓爱(1979-),女,副教授,主要研究方向为地理信息系统。Email: daixiaoa@cdut.cn
作者简介: 杨雨薇(1991-),女,硕士研究生,主要研究方向为地图学与地理信息系统。Email: 18200329209@163.com。
引用本文:   
杨雨薇, 戴晓爱, 牛育天, 刘汉湖, 杨晓霞, 兰燕. 基于CASI数据的黑河绿洲区叶面积指数反演[J]. 国土资源遥感, 2017, 29(4): 179-184.
YANG Yuwei, DAI Xiaoai, NIU Yutian, LIU Hanhu, YANG Xiaoxia, LAN Yan. Inversion of leaf area index in Heihe Oasis based on CASI data. REMOTE SENSING FOR LAND & RESOURCES, 2017, 29(4): 179-184.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2017.04.27      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2017/V29/I4/179
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