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国土资源遥感  2019, Vol. 31 Issue (3): 80-86    DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.03.11
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基于GF-1 WFV数据森林叶面积指数估算
李晓彤, 覃先林(), 刘树超, 孙桂芬, 刘倩
中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业局林业遥感与信息技术实验室,北京 100091
Estimation of forest leaf area index based on GF-1 WFV data
Xiaotong LI, Xianlin QIN(), Shuchao LIU, Guifen SUN, Qian LIU
Key Laboratory of Forestry Remote Sensing and Information Techniques, State Forestry Administration, Research Institute of Forest Resources Information Technique, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China
全文: PDF(1664 KB)   HTML  
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摘要 

以国产高分一号(GF-1)宽幅数据(wide field of view,WFV)为数据源,采用简单生物圈模型2(simple biosphere model2,SiB2)对黑龙江省漠河县森林植被叶面积指数(leaf area index,LAI)进行估算,并与增强植被指数(enhanced vegetation index,EVI)线性模型的估算结果进行对比,结合地面实测LAI数据分别对这2种模型估算结果进行精度评价。结果表明,采用EVI线性模型估算LAI,决定系数R 2为0.582,均方根误差(root mean square error,RMSE)为0.701; 而采用SiB2模型估算LAI,R 2为0.798,RMSE为0.358,均比EVI线性模型有所改善。该研究发现,结合中高空间分辨率的GF-1 WFV数据,SiB2模型更适宜于该研究区森林植被的LAI反演。

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李晓彤
覃先林
刘树超
孙桂芬
刘倩
关键词 GF-1 WFV数据SiB2模型LAIEVI线性模型    
Abstract

In this study, domestic GF-1 WFV data were used as the data source, SiB2 model was used to estimate the LAI of forest vegetation in Mohe County of Heilongjiang Province and the value was compared with the estimation result of the enhanced vegetation index (EVI) linear model. Estimation results of the two models were combined with the synchronous ground LAI data for accuracy evaluation. The results show that the coefficient of determination (R 2) of the LAI estimated by the EVI linear model is 0.582, and its root mean square error (RMSE) is 0.701. The R 2 of the LAI estimated by the SiB2 model is 0.798, and its RMSE is 0.358. Compared with the performance of the EVI linear model, the results estimated by the SiB2 model are improved on both R 2 and RMSE. The results show that the SiB2 model is more suitable for LAI inversion of forest vegetation in the study area, in combination with the high spatial resolution GF-1 WFV data.

Key wordsGF-1 WFV data    SiB2 model    LAI    EVI linear model
收稿日期: 2018-07-23      出版日期: 2019-08-30
:  TP79  
基金资助:中国林业科学研究院科研专项资金项目“机载光学全谱段数据处理及林火预警技术研究”(CAFYBB2018SZ009);国家高分专项项目“高分森林灾害监测应用示范子系统(二期)”共同资助
通讯作者: 覃先林
作者简介: 李晓彤(1995-),女,硕士研究生,主要从事林业遥感、森林参数定量反演等研究。Email: lixiaotong36@163.com.。
引用本文:   
李晓彤, 覃先林, 刘树超, 孙桂芬, 刘倩. 基于GF-1 WFV数据森林叶面积指数估算[J]. 国土资源遥感, 2019, 31(3): 80-86.
Xiaotong LI, Xianlin QIN, Shuchao LIU, Guifen SUN, Qian LIU. Estimation of forest leaf area index based on GF-1 WFV data. Remote Sensing for Land & Resources, 2019, 31(3): 80-86.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2019.03.11      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2019/V31/I3/80
传感器 重访周
期/d
波段名称 波长/μm 空间分
辨率/m
GF-1
WFV
4 Band1: 蓝光 0.45~0.52 16
Band2: 绿光 0.52~0.59
Band3: 红光 0.63~0.69
Band4: 近红外 0.77~0.89
Tab.1  GF-1 WFV数据参数
代码 植被类型 NDVI98% NDVI5% SRi,max SRi,min LAIi,max Fcl
1 针叶林 0.689 0.039 5.43 0.961 3.3 1.0
2 阔叶林 0.721 0.039 6.17 0.961 7.0 0
3 混交林 0.721 0.039 6.17 0.961 5.7 0.5
4 灌木 0.674 0.039 5.13 0.961 4.6 0
Tab.2  各植被类型的SRi,min,SRi,max,LAIi,maxFcl取值
Fig.1  研究区植被类型分类
评价指标 针叶林 阔叶林 混交林 灌木 非植被
生产者精度/% 91.79 64.73 65.43 80.42 99.24
用户精度/% 87.94 76.49 76.08 73.90 92.67
总体精度/% 83.49
Kappa系数 0.79
Tab.3  研究区植被类型分类精度评价结果
分类类型 针叶林 阔叶林 混交林 灌木 非植被
比例 30.09 10.93 30.12 14.91 13.95
Tab.4  研究区各植被类型比例
Fig.2  LAI估算结果对比
LAI范围 PSiB2 PEVI LAI范围 PSiB2 PEVI
[0,1.0) 0.69 3.03 [2.5,3.0) 22.41 0
[1.0,1.5) 3.20 79.44 [3.0,3.5) 11.65 0
[1.5,2.0) 27.60 17.45 [3.5,4.0) 4.46 0
[2.0,2.5) 27.94 0.08 [4.0,6.0] 2.05 0
Tab.5  2种模型估算结果统计
Fig.3  LAI估算结果验证
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doi: 10.6046/gtzyyg.2007.02.10
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