基于CHRIS/PROBA的植被叶面积指数估算模型研究

选用江西省余干县多角度高光谱遥感数据CHRIS/PROBA,提取了5种植被指数(VI),即归一化植被指数(NDVI)、垂直植被指数(PVI)、调整土壤植被指数(MSAVI)、比值植被指数(RVI)、大气阻抗植被指数(ARVI),与地面实测的植被叶面积指数进行了回归分析,建立300个LAI-VI关系模型。结果表明:在所有的模型中,从5个角度来看,0°提取叶面积指数效果最好,R2=0.591,RMSE=0.650;-55°提取叶面积指数效果最差,R2=0.551,RMSE=0.821;从植被类型来看,针阔林最好,其次为阔叶林、灌木、针叶林和草地;从植被模型种类来看,指数模型好于一次回归模型;从植被指数来看,PVI最好,其次为MSAVI、NDVI、RVI、ARVI。在LAI-VI关系建模过程中,基于多角度高光谱遥感数据提取植被指数,有利于充分挖掘遥感影像信息,能够提高LAI估算精度。     

基于MODIS遥感数据的贵州省森林物候监测

以贵州省森林植被为研究对象，基于对MODIS卫星遥感影像的分析，探讨了遥感监测手段在区域尺度上提高森林植被物候监测精细程度的可能性。结果表明：通过分析比较归一化植被指数(NDVI)、增强植被指数(EVI)、相对绿度指数(Gcc)、绝对绿度指数(ExG)等不同植被指数，发现增强型植被指数(EVI)更能表达森林植被物候变化趋势；采用S-G滤波及动态阈值法提取物候关键期，发现贵州省森林植被物候变化趋势呈现西部地区植被生长开始期晚于东部地区，结束期早于东部地区，整个植被生长季长度西部短于东部；基于EVI的贵州省森林物候空间分异规律总体上不明显，仅纬度与生长开始期(SOS)和生长季长度(LOS)相关性显著，经度海陆地带性及海拔垂直地带性差异不显著。     

基于Hyperion植被指数的干旱地区稀疏植被覆盖度估测

受稀疏植被与明亮土壤背景影响,干旱地区植被覆盖精确遥感估测难度较大。以Hyperion影像为数据源,选取甘肃省民勤绿洲-荒漠过渡带为研究区,系统比较了利用不同类型高光谱及多光谱植被指数估测干旱地区稀疏植被覆盖度的能力,以期确定干旱地区稀疏植被覆盖度估测的最佳植被指数。不同植被指数估测稀疏植被覆盖度的能力利用线性回归R2及留一交叉验证的均方根误差进行比较,结果表明:高光谱植被指数估测稀疏植被覆盖度的能力显著优于相应的多光谱植被指数,抗大气植被指数(ARVI)及抗土壤和大气植被指数(SARVI)表现明显优于归一化植被指数(NDVI)与土壤调节植被指数(SAVI),其中以基于833.3nm/640.5nm波段组合的ARVI表现最佳,R2可达0.7294,均方根误差(RMSE)仅为5.5488。     

基于光谱特征的SPOT-5影像马尾松毛虫虫害信息提取

以福建沙县作为研究区,以单期SPOT-5多光谱影像为数据源,基于其光谱特征,构建归一化植被指数(Ndvi)、比值植被指数(Rvi)、绿度植被指数(Gvi)、土壤调节植被指数(Savi)、红边参数等光谱指数作为光谱监测指标,通过建立马尾松毛虫虫情级数模型并进行反演,进而提取虫害信息,其虫害信息提取的总精度为70.75%。研究结果证明利用单时相遥感数据进行马尾松毛虫虫害监测是可行的。     

降水对内蒙古草原植被生长的影响

为了解降水对草地植被生长的影响和草地植被变化的关键因子,以1982—2015年间内蒙古草地为研究对象,应用植被指数、降水和草地类型数据,采用皮尔逊相关系数和滞后系数方法,分析内蒙古地区不同草原类型归一化植被指数的降水滞后性.结果表明:(1)草地年降水量由大到小依次为:草甸草原(477.39 mm)、典型草原(391.52 mm)、荒漠草原(247.41 mm),草甸草原7月份降水量达到最大值,而荒漠草原8月份降水量达到最大.(2)草甸草原、典型草原、荒漠草原的归一化植被指数呈现单峰变化规律,荒漠草原的归一化植被指数变化不显著,整个生长季的归一化植被指数波动不大;不同草原类型的年均归一化植被指数值由大到小依次为:草甸草原(0.33)、典型草原(0.23)、荒漠草原(0.14).(3)生长季草原植被归一化植被指数与降水显著相关,草原植被生长对降水存在明显的滞后性,不同月份滞后时间存在差异.9月份草原植被生长对降水的滞后时间为2个月,5—8月份草原植被生长对降水的滞后时间为1个月左右,4月份草原植被生长对降水的滞后不明显.滞后月份降水和归一化植被指数相关系数和显著相关面积占比由大到小的顺序为:荒漠草原、典型草原、草甸草原.因此,归一化植被指数变化(草原植被生长)对降水存在明显的滞后性,可以有效预测牧草的长势和干旱情况.     

基于CBERS-02卫星遥感图像海岛棉与陆地棉植被指数的对比

随着遥感技术的发展,植被指数作为用来表征地表植被覆盖和生长状况的度量参数,已经在环境、生态、农业等领域有了广泛的应用。本文利用中巴资源卫星CBERS-02星CCD1-5波段遥感图像,比较了海岛棉与陆地棉5种植被指数(比值植被指数RVI,归一化差异植被指数NDVI,红色植被指数R I,转换型植被指数TVI,归一化差异绿度指数NDG I)的差异。结果表明:海岛棉与陆地棉的5种植被指数差异均未达到显著性水平(P>0.05);海岛棉与陆地棉之间比值植被指数RVI差异最大,而转换型植被指数TVI差异最小;在阿拉尔垦区利用7月份CBERS-02卫星遥感图像植被指数的差异很难区分出海岛棉与陆地棉。     

基于多时相FY-3A/MERSI的新疆地区植被指数提取及变化分析

近年来,我国遥感卫星技术发展迅速,新一代极轨气象卫星风云三号(FY3)上携带的分辨率光谱成像仪(MERSI)已获取大量对地观测资料,在大尺度遥感监测等方面显示出较高的实用价值。为了实现自动批量处理FY-3A/MERSI影像数据,提取新疆范围植被指数特征,为今后新疆植被类型制图方法研究做准备,对MERSI数据经过预处理、投影变换等处理,提取植被指数特征数据,按旬生成最大植被指数时间序列影像;并对生成的归一化植被指数(NDVI)结果进行分析,其结果可为今后按MERSI NDVI时间序列影像进行新疆植被类型分布研究、监测植被长势的应用等后续工作做准备。     

基于高分二号影像结合纹理信息的茶园提取

为提高高分辨率遥感影像分类精度,针对高分二号影像发展一种综合利用遥感影像光谱和纹理信息的茶园种植区提取方法。该方法首先利用归一化植被指数(NDVI)和修正的归一化植被指数(MNDVI)构建新的光谱特征——差异归一化差分植被指数(DNDVI),通过灰度共生矩阵(GLCM)构建新的纹理特征——灰度共生纹理(GLCT),然后结合光谱和纹理特征运用支持向量机(SVM)的方法进行分类。试验采用2种方案(原始波段+光谱特征,原始波段+光谱特征+纹理特征)对影像进行分类,分类总体精度分别为79. 6%、89. 8%,Kappa系数分别为0. 659、0. 788。结果表明,结合纹理信息能明显地提高分类精度,并较好地实现对高分二号影像茶园种植区的分类提取。     

基于无人机多光谱图像监测棉花冠层含水量

使用无人机搭载的多光谱相机获取田间遥感影像,通过相关性计算选取合适的波段组合,基于多光谱影像间的波段运算得到植被指数(VIs),采用最小二乘法构建棉花冠层含水量反演模型.结果表明,红波段(680nm)和近红外1波段(800nm)间的光谱特征与棉花冠层含水量相关性最高,由此光谱区间构建了归一化植被指数(NDVI)和比值植被指数(RVI),基于NDVI的二阶多项式回归得到了较好的预测结果,R2在0.69以上.使用此方法可以实现棉花冠层含水量的快速、无损监测,从而为田间精准灌溉提供技术支持.     

基于Sentinel-2多时相影像的果树种植区遥感提取

为提取果树的空间分布信息,以果树生长期内不同月份的Sentinel-2多光谱遥感影像为数据源,以大沙河流域果树为研究对象,通过分析不同月份的光谱信息得出最佳监测时期,并在此基础上,选择不同时期的5种植被指数[归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、增强型植被指数(EVI)、结构密集型色素指数(SIPI)和归一化水指数(NDWI)],结合机器学习技术构建决策树提取模型。结果发现,3、4、7、8月份的影像适于果树面积提取。通过Feature_importances_属性筛选出贡献度高的不同时期的植被指数作为输入特征,结合超参数学习曲线和网格搜索技术确定决策树模型的Max_depth和Min_samples_leaf参数分别为5和10时模型的效果最佳。参数调整后绘制决策树模型,模型在训练集和测试集上的精度分别达到了0.919 4和0.875 1。提取结果表明,研究区内的果树主要种植在大沙河两岸,东部与西北部的果树种植地块较为零碎,总的果树种植面积为6 838 hm²。在验证样本的基础上,通过混淆矩阵计算提取结果的精度,结果显示,Kappa系数为0.87,果树种植区提取的用户精度和制图精度分别为92.91%和90.77%。结果说明,本文所提出的方法适用于大区域果树的遥感提取,可为基于中高分辨率遥感影像的果树种植区监测提供有效的技术手段。     

夏玉米光谱特征对其不同色素含量的响应差异

在不同施氮水平夏玉米的6个典型生育期,采用化学方法测定冠层叶绿素含量,利用叶绿素计测定的叶绿素读数以及光谱反射率,系统分析了单波段反射率、可见光和近红外波段组合而成的归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)等8种常见植被指数与相应时期2种方法测定的叶绿素含量的相关性。结果表明,随着施氮量的增加,叶绿素含量和冠层近红外波段反射率都随之增加;整个生育期中孕穗期在近红外区域反射率最高,与可见光波段反射率相差最大;6个生育期单波段510~1 100 nm反射率、NDVI、RVI等植被指数与叶绿素含量的2种测定结果显著相关或极显著相关,植被指数的表现较单波段更好,且从苗期到乳熟期,各波段反射率与叶绿素的相关性逐渐增强。整体来讲,可见光中560、660 nm和近红外760、810、590和1 300 nm组合的NDVI在各生育期与2个农学指标的相关性较好,选择NDVI(560,760)可以准确拟合夏玉米叶片叶绿素含量,其对化学方法测定的叶绿素含量拟合效果较佳。     

草地植被指数及生物量的遥感估测*

 简要回顾了我国草地遥感技术的发展过程以及各阶段的主要特点,并对草地植物的反射光谱特征做了介绍。在阐述植被指数在草地科学领域的运用的同时,介绍了植被指数NDVI和RVI的特点,就NDVI和RVI在草地地上生物量估测上的运用做了初步的探讨。其结果表明,在目前草地生物量的估测领域植被指数NDVI运用较RVI广泛。     

基于TM影像和SPSS软件天然草地植被指数及相关性分析

为了研究乌兰县天然草地植被指数特征,利用比值植被指数(RVI)、归一化植被指数(NDVI)、差值环境植被指数(DVI)、土壤调节植被指数(SAVI)、修正后的土壤调节植被指数(MSAVI)5种植被指数和植被信号与土壤噪音之比(S/N)对研究区天然草地植被指数进行研究,结果表明研究区天然草地植被覆盖度普遍表现不佳。这说明对研究区天然草地资源的利用应该慎重,并且应重视其生态价值。     

不同发育阶段杉木人工林林下植被的多样性

为揭示不同发育阶段杉木人工林林下植被多样性的变化规律,对福建三明莘口教学林场不同发育阶段杉木人工林（幼龄林、成龄林和过熟林）林下植被的种类、数量、丰富度、盖度、高度等指标进行调查。结果表明：不同发育阶段杉木人工林林下植被物种丰富度（ S）差异不大,个体丰富度（ N）差异较大,表现为成龄林（478个）＞过熟林（308个）＞幼龄林（223个）;幼龄林林下植被以玉叶金花等耐阴树种占优势,成龄林及过熟林中网脉酸藤子、毛冬青等喜阳植物重要地位明显上升,在各发育阶段均处于优势地位的物种如裸花紫珠、杜茎山、狗脊蕨、江南卷柏等,可以考虑作为恢复林分物种多样性的启动物种;随着林分的发育,林下植被Simpson指数（ D）、 Shannon-Wiener指数（ H）、 Pielou均匀度指数（ J′）和生态优势度指数（ DMc ）均表现为先升高后降低的趋势。可见林下植被的物种多样性与杉木林分的生长发育阶段密切相关,及时进行抚育间伐是提高杉木人工林林下植被物种多样性和维持生态系统稳定性的有效途径。     

加工番茄叶绿素密度与高光谱数据的相关分析

[目的]分析加工番茄高光谱数据与叶绿素密度的相关关系,为加工番茄生育期生长状况的实时、无损、快速的遥感监测提供理论依据.[方法]通过非成像ASD地物光谱仪获取加工番茄两个品种四个氮素水平冠层关键生育时期的反射光谱,与其相应的冠层叶绿素密度(CH.D)进行逐步回归相关分析.加工番茄冠层CH.D分别在其近红外反射光谱757 nm波段处和红光677 nm波段处的相关系数达最大值(rp757 -CH.D=0.7521**,rp677 -CH.D=-0.8437**,n=44,α=1;);采用这两个波段的反射率分别组成了归一化植被指数(NDVI)和比值植被指数(RVI),建立与加工番茄CH.D的5种线性和非线性的相关模型.[结果]NDⅥ和RVI所构建的加工番茄CH.D的双曲线函数模型的相关性和精度最高,再采用这两个植被指数的双曲线函数模型分别对加工番茄CH.D进行估算,它们的实测CH.D与估测CH.D的相关性均达到极显著检验水平(r实测CH.D-NDVI估测的CH.D -NDVI=0.8041**,r实测CH.D-RVI估测CH.D- RVI=0.8094**,n=44,α=1;),估算精度均为86.6;.[结论]利用高光谱植被指数可以精确提取加工番茄冠层叶绿素密度信息并对其进行遥感估算研究.     

猴欢喜与杉木人工林生物生产力的比较

通过对猴欢喜和杉木人工林生长及生物量测定,进行猴欢喜和杉木人工林生物生产力的比较研究,结果表明:在相同立地条件下,猴欢喜人工林的胸径和树高生长均低于杉木林,28年生猴欢喜人工林蓄积量为262.93 m3.hm-2,比杉木林低33.25%;但猴欢喜林分乔木层生物量是杉木林的1.39倍,乔木层生物量在各器官的分配比例均表现为:干>根>枝>叶,但杉木林干所占比例高于猴欢喜,林分生物量在各层次的分配比例表现为:乔木层>灌木层>草本层。猴欢喜林分年均净生产量是杉木林的1.31倍,说明猴欢喜人工林叶净同化率较高。     

不同作物农田的土壤呼吸与高光谱的关系

为研究种植不同作物的农田土壤呼吸与高光谱植被指数的关系,选取3种典型夏熟作物冬小麦、油菜籽、蚕豆,于2018年10月至2019年5月进行田间随机区组试验,观测土壤呼吸、土壤温度、土壤湿度的季节动态,并观测NDVI(归一化植被指数)、DVI(差值植被指数)、RVI(比值植被指数)、EVI(增强植被指数)、PRI(光化学植被指数)5种高光谱植被指数和叶绿素SPAD值。结果表明:冬小麦、油菜籽、蚕豆田土壤呼吸季节平均值分别为1.78±0.15、1.35±0.27、1.61±0.22μmol·m^-2·s-1,冬小麦田土壤呼吸显著高于油菜籽田(P<0.05),冬小麦与蚕豆田以及油菜籽与蚕豆田土壤呼吸无显著差异(P>0.05)。冬小麦田土壤呼吸残差(基于温度指数方程的模拟值与实测值的差值)与NDVI、RVI、EVI、PRI、SPAD值均存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的相关关系,蚕豆田土壤呼吸残差与NDVI、DVI、RVI、EVI、PRI均存在极显著(P<0.01)相关关系,而油菜籽田土壤呼吸残差与上述植被指数均不存在显著的相关关系,这可能与油菜籽3-4月份花期叶片退化有关。在冬小麦和蚕豆田,可分别建立基于土壤温度、NDVI、RVI、PRI、SPAD值以及土壤温度、RVI的土壤呼吸模型,而油菜籽田土壤呼吸的季节变化仅与土壤温湿度和SPAD值有关。     

杉木不同经营密度的林下植被变化

对杉木不同经营密度的林下植被变化的研究表明,杉木林下植被的生长发育和群落结构的变化,与林分密度管理方式的关系十分密切.不同密度管理方式林下植被的垂直结构差异明显,32a生的杉木林下灌木层和草本层的平均高度呈现稀组>中组>密组的变化趋势.林分物种多样性指数、丰富度和均匀度均呈现稀组>中组>密组的动态特征.林下植被的发育状况随着林龄的增长,种类组成和盖度均有所增加,林下植被生物量也呈增大的趋势.     

杉木纯林采伐迹地人工林生长状况调查

用不同阔叶树与杉木人工混交造林,幼林期各林分杉木生长差异不明显,而阔叶树生长差异较大.11年生时蓄积生长存在极显著差异,表现为:杉木南酸枣混交>杉木拟赤杨混交>杉木纯林>杉木木荷混交>杉木火力楠混交.杉木纯林处于中等.     

湘西北小流域植被恢复区土壤酶活性及养分相关性

研究了湘西北女儿寨小流域马尾松天然林、杉木人工林、杜仲人工林、油桐人工林、润楠次生林、毛竹杉木混交林及荒草灌丛7种典型植被恢复模式下的土壤酶活性、综合指数及土壤酶活性与土壤养分的通径相关关系.结果表明:不同植被恢复模式土壤脲酶、蔗糖酶、脱氢酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶、蛋白酶、磷酸酶活性的变化范围分别为0.15～0.59...