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长白山区4种针叶林有效叶面积指数遥感精细反演及空间分布规律
1
作者 包广道 刘婷 +4 位作者 张忠辉 任志彬 翟畅 丁铭铭 姜雪菲 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期127-138,共12页
[目的]研究快速、准确、宏观获取不同森林类型有效叶面积指数(LAI_(e))的方法,探讨其空间分布规律,为中小尺度森林LAI_(e)遥感产品的开发提供新思路,为林业精细化监测和森林生态系统碳水循环模拟提供科学可靠的技术手段。[方法]以长白... [目的]研究快速、准确、宏观获取不同森林类型有效叶面积指数(LAI_(e))的方法,探讨其空间分布规律,为中小尺度森林LAI_(e)遥感产品的开发提供新思路,为林业精细化监测和森林生态系统碳水循环模拟提供科学可靠的技术手段。[方法]以长白山为研究区,基于Sentinel-2A多光谱影像,运用三维卷积神经网络提取研究区4种针叶林型(长白落叶松、樟子松、红松和红皮云杉)的空间分布;采用区分林型和全样本2种方案,分析样地实测LAI_(e)与7种植被指数(增强植被指数、反红边叶绿素指数、改进简单植被指数、归一化水体指数、归一化植被指数、土壤调节植被指数、简单植被指数)的相关关系;利用各林型对应的最优植被指数,构建区分林型和全样本LAI_(e)与植被指数的回归模型,并基于验证样本数据对比区分林型模型、全样本模型和PROSAIL模型在LAI_(e)反演中的精度表现;结合地理因子分析4种针叶林型LAI_(e)空间格局及变化规律。[结果]所有样本组中7种植被指数与相对的LAI_(e)均存在极显著相关关系(P<0.01),除增强植被指数(EVI)与红松LAI_(e)、简单植被指数(SR)与红皮云杉LAI_(e)外,相关系数均大于0.6,但组间LAI_(e)与不同植被指数相关性具有较大差异;红松、长白落叶松和樟子松LAI_(e)与反红边叶绿素指数(IRECI)相关性最高,红皮云杉、红松LAI_(e)分别与EVI、改进简单植被指数(MSR)相关性最高;4种不同林型模型比全样本模型的R2提高12.7%以上,RMSE降低34.5%;研究区内4种林型LAI_(e)范围在0.37~5.86之间,平均LAI_(e)由高至低依次为红松、长白落叶松、樟子松、红皮云杉。红松对海拔、坡度、坡向的变化最为敏感,红皮云杉、樟子松次之,长白落叶松最小。[结论]不同林型LAI_(e)与遥感植被指数的相关程度存在明显差异,区分林型构建回归模型能够提高LAI_(e)反演精度;区分林型后拟合的线性模型精� 展开更多
关键词 有效叶面积指数 针叶树种 森林类型 卫星遥感 空间分布规律
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不同方法提取的快鸟影像信息估算刺槐林有效叶面积指数的精度比较 被引量：3
2
作者 周靖靖 赵忠 +3 位作者 刘金良 赵君 赵青侠 刘俊 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期24-34,共11页
【目的】合理利用高分辨率影像空间信息可提高森林参数的估算精度,本研究在前人基础上进一步细化,探索高分辨率影像的光谱与空间信息在提高森林有效叶面积指数(LAIe)估算精度上的组合规律,以期为高分辨率影像对森林参数的估算和森林健... 【目的】合理利用高分辨率影像空间信息可提高森林参数的估算精度,本研究在前人基础上进一步细化,探索高分辨率影像的光谱与空间信息在提高森林有效叶面积指数(LAIe)估算精度上的组合规律,以期为高分辨率影像对森林参数的估算和森林健康评价研究提供参考和基础数据。【方法】以黄土高原渭北地区刺槐人工林为研究对象,野外测定76块刺槐人工林样地的LAIe,并分别提取高分辨率快鸟影像全色数据的7种纹理指数(角二阶矩阵ASM、同质性HOM、相关性COR、对比度CON、非相似度DIS、变化量VAR、熵ENT)和多光谱数据的7种光谱信息(近红外波段b4、土壤调节植被指数SAVI、修正的土壤植被指数MSAVI、非线性植被指数NLI、改进型土壤大气修正植被指数EVI、差值植被指数DVI、归一化植被指数NDVI),通过栅格运算得到光谱-纹理组合参数,利用一元线性回归模型、二次多项式模型、乘幂模型和指数模型分别建立光谱-纹理组合参数、纹理参数与刺槐人工林LAIe的关系方程,计算比较光谱-纹理与纹理参数对刺槐人工林LAIe的估算精度和均方根误差(RMSE),揭示Quickbird影像光谱信息与纹理信息在提高森林LAIe估算精度上的组合规律。【结果】ASM,HOM,COR与任意植被指数结合后,估算精度均比相应纹理指数高;CON,DIS和VAR与部分植被指数结合后,估算精度比相应纹理指数高;相反,ENT与任意植被指数结合,光谱-纹理组合参数的估算精度均小于纹理指数。二次多项式模型和指数模型对LAIe估算的决定系数略高于一元线性回归模型和乘幂模型。【结论】利用高分辨率影像的纹理信息和光谱信息估算刺槐人工林LAIe时,将空间信息加入光谱信息,可有效估算森林LAIe且能够得到较高的森林LAIe估算精度;但并非任意纹理指数与植被指数结合对森林LAIe的估算精度均高于纹理指数,且估算模型对精度有� 展开更多
关键词 有效叶面积指数 光谱-纹理 纹理 高分辨率影像 刺槐林
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