删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

联合GF-6和Sentinel-2红边波段的森林地上生物量反演

本站小编 Free考研考试/2021-12-31

摘要:光谱反射率能反映地物差异,是森林地上生物量(Aboveground Biomass,AGB)遥感反演的理论基础。红边波段处于近红外与红光波段交界处快速变化的区域,能对植被冠层结构和叶绿素含量的微小变化做出快速反应,对植被生长状况较敏感。研究以GF-6和Sentinel-2多光谱影像作为数据源,结合野外调查AGB数据,构建落叶松和樟子松AGB线性和非线性估测模型,通过比较模型精度选择最优模型进行森林AGB反演和空间分布制图。结果表明:GF-6和Sentinel-2影像红边波段反射率与落叶松、樟子松AGB均呈显著相关(P<0.05),红边波段对AGB估测较敏感。多变量估测模型整体估测效果优于单变量模型,所有模型中多元线性回归模型取得了最优的决定系数(落叶松R2=0.66,樟子松R2=0.65)和最低的均方根误差(落叶松RMSE=31.45 t/hm2,樟子松RMSE=54.77 t/hm2)。相比单个数据源,联合GF-6和Sentinel-2影像构建的多元线性回归模型估测效果得到了显著提升,模型RMSE对于落叶松和樟子松AGB估测分别最大降低了22.9%和11.2%。增加红边波段进行AGB估测能显著提高模型估测精度,三组数据源分别加入红边波段信息后进行建模,模型RMSE得到了显著降低。GF-6拥有800 km观测幅宽和高效的重访周期,可以快速地提供大尺度时间序列数据,在森林地上生物量反演和动态监测方面有着很大潜力。



Abstract:Spectral reflectance can reflect the difference of ground objects, which is the theoretical basis of forest aboveground biomass (AGB) in remote sensing inversion. Red edge band is located in the special wavelength and scope which change fast at the junction of near-infrared and red bands, which can quickly respond to the small changes of vegetation canopy structure and chlorophyll content. Compared with other bands, red edge band is more sensitive to vegetation growth and chlorophyll change. In this study, GF-6 and Sentinel-2 multispectral images were used as data sources, and the linear and nonlinear models were constructed on the basis of Larch and Scotch pine field survey data for AGB estimation. The estimation accuracy of all models was compared, and the model with the highest estimation accuracy was regarded as the optimal model for the final AGB mapping in the study area. The results showed that the red edge reflectance of GF-6 and Sentinel-2 images were both significantly correlated with AGB (P<0.05), and red edge bands were more sensitive to AGB estimation than other bands. On the whole, the estimation effect of multivariable estimation model was better than that of univariate model. Multivariate linear regression (MLR) model obtained the highest determination coefficient (R2=0.66 for Larch and 0.55 for Scotch pine) and the lowest root mean square error (RMSE=31.45 t/hm2 for Larch and 54.77 t/hm2 for Scotch pine). Compared with single data source (GF-6 or Sentinel-2), the estimation effect of multiple linear regression model constructed by combining GF-6 and Sentinel-2 images was significantly improved, and the RMSE of AGB estimation model for Larch and Scotch pine decreased by 22.9% and 11.2% in highest measure, respectively. Taking the red edge band as additional variables for AGB estimation can significantly improve the estimation accuracy and effect of the model. The RMSE of the model was significantly reduced by adding red edge band information to three groups of data sources which are GF-6, Sentinel-2 and Sentinel-2 combined with GF-6. GF-6 has an observation width of 800 km and efficient revisit period, which can provide large-scale time series data quickly. As a remote sensing data source, GF-6 has great potential in forest aboveground biomass estimation and dynamic monitoring.





PDF全文下载地址:

https://www.ecologica.cn/stxb/article/pdf/stxb202012173204

相关话题/光谱 数据 空间 结构 信息

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 羊卓雍错不同湖区水体真菌群落结构及其多样性
    摘要:湖泊水体真菌能够对水体变化做出迅速响应,在湖泊生态系统地球化学循环中扮演着非常重要的角色。以羊卓雍错、空母错以及沉错为研究对象,利用高通量测序的方法探讨羊卓雍错水体真菌群落结构及多样性。结果表明,不同湖区水体理化因子差异较大。真菌群落主要由子囊菌门(Ascomycota)、被孢霉门(Morti ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 五大连池火山土壤细菌多样性及其群落结构
    摘要:火山熔岩生境孕育了独特的土壤微生物群落。为了解火山生态系统土壤细菌群落多样性和群落结构及其关键影响因子,选择五大连池新、老期火山为研究样点,非火山为对照,基于高通量测序方法,分析不同采样点土壤细菌群落结构和多样性,结合土壤理化指标,进一步分析影响火山生态系统土壤细菌群落多样性的环境因子。结果表 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 5种茶园秋冬季天敌与假眼小绿叶蝉空间关系密切程度的差异
    摘要:为了明确与假眼小绿叶蝉空间关系密切的天敌种类,为合理利用和保护天敌提供科学依据。运用地学统计学分析方法计算白毫早茶园、黄山大叶种茶园、农抗早茶园、平阳特早茶园和乌牛早茶园秋冬季假眼小绿叶蝉和其主要6种天敌地统计学半变异函数的变程。使用灰色系统分析方法对计算结果进行灰色关联度分析,并对分析结果进 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 典型山区生态系统服务对居民福祉影响的空间差异及动态特征——以川西山区为例
    摘要:明确山区生态系统服务对居民福祉的局域空间影响是开展生态系统可持续管理决策的重要基础,对助推山区人地协调发展具有积极促进作用。基于2000、2005、2010和2015年4期土地利用数据和社会经济数据,以西部典型山区川西为案例,采用生态系统服务价值当量评估法和人类福祉框架构建指数评估模型,通过地 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 淇河流域生态系统服务权衡及空间分异机制的地理探测
    摘要:复杂的地形地貌使小流域具有生产、水源供给和调节等多种生态系统服务功能和显著的区域差异性,然而对小流域生态系统服务权衡关系及外部驱动机制集成测度一直是地理学、生态学和经济学研究的难题。以太行山南段淇河流域为研究对象,利用气象数据、土地利用/覆被数据、植被NDVI等多源数据,使用CASA模型和In ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 全球主要生态退化区和研究热点区的空间分布与演变
    摘要:掌握生态退化区和研究热点区的空间分布、退化区生态系统的演变态势是认识生态问题、开展生态治理的基础,但目前缺乏全球主要生态退化区空间分布图等基础数据和相关知识。应用多源数据集成融合、长时序卫星遥感分析、互联网文献大数据建模分析等方法,对以荒漠化、水土流失、石漠化为代表的全球主要生态退化类型区的空 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 国土空间生态修复国际经验借鉴与广东省实施路径
    摘要:开展国土空间生态修复是生态文明和美丽中国建设的要求,是关系国家生态安全和民生福祉的重大国家战略任务。梳理了近100年来以荒野、再野化、基于自然的解决方案、生态修复为核心的国际生态环境治理理念的发展语境,辨析概念之间的关系,阐明国际生态修复基本研究框架,并梳理国外生态修复的典型实践案例,总结国际 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 苏干湖湿地植被地上生物量空间格局及其对水盐的响应
    摘要:地上生物量是反映湿地植物群落数量特征和生产能力的重要因子,内陆盐沼湿地植被地上生物量空间分布格局及其水盐响应机制,对湿地生态水文学研究具有重要的理论意义。采用湿地群落学调查和支持向量回归模型(SVR)相结合的方法,将苏干湖湿地划分为山洪区、泉水区等5个分区,研究了植被地上生物量的空间异质及其影 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 白云山国家森林公园不同人为干扰强度的群落冠层结构和光照特征
    摘要:为探究森林冠层结构与林下光照的变化规律及其相关性,在河南省白云山国家森林公园选取人工林、择伐林、皆伐林和老龄林建立四块面积为1hm2(100m100m)的固定监测样地,利用半球面影像技术获取冠层结构及林下光照数据。研究发现:1)随着人为干扰强度降低,冠层覆盖度与叶面积指数呈增加趋势,林下散射辐 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 基因型多样性对羊草种群年龄结构的影响
    摘要:基因型多样性作为遗传多样性的重要组成部分,不仅在群落水平,而且在种群水平均可以发挥重要生态作用。以羊草(Leymuschinensis)为研究对象,设置5种基因型多样性梯度试验控制小区,进行基因型多样性对羊草种群年龄结构的影响研究。结果表明:随基因型多样性梯度的逐步增加,2a分蘖株生物量和数量 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31