植被含水量的遙感反演方式學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第一頁(yè)，共24頁(yè)。第1頁(yè)/共24頁(yè)第二頁(yè)，共24頁(yè)。葉面積用A表示(biosh) 單位是cm2第2頁(yè)/共24頁(yè)第三頁(yè)，共24頁(yè)。第3頁(yè)/共24頁(yè)第四頁(yè)，共24頁(yè)。第4頁(yè)/共24頁(yè)第五頁(yè)，共24頁(yè)。,對(duì)該化學(xué)組分的含量多少非常敏感(故稱敏感光譜) 。植被含水量光譜診斷的實(shí)現(xiàn)便是以植被水分敏感光譜的反射率與水含量的相關(guān)關(guān)系為基礎(chǔ)的。第5頁(yè)/共24頁(yè)第六頁(yè)，共24頁(yè)。第6頁(yè)/共24頁(yè)第七頁(yè)，共24頁(yè)。第7頁(yè)/共24頁(yè)第八頁(yè)，共24頁(yè)。的相對(duì)含水量顯著相關(guān)。 Sims等經(jīng)過(guò)研究指出950970nm ,11501260nm和15201540nm波段和冠層水分相關(guān)性很好,尤其在960nm和1180

2、nm處沒(méi)有大氣的干涉,是監(jiān)測(cè)冠層含水量的較佳選擇。第8頁(yè)/共24頁(yè)第九頁(yè)，共24頁(yè)。第9頁(yè)/共24頁(yè)第十頁(yè)，共24頁(yè)。較敏感后,許多學(xué)者對(duì)用光譜反射率診斷植株水分狀況進(jìn)行了可行性分析。國(guó)內(nèi)外研究植被水分含量與光譜特征之間的關(guān)系,主要集中(jzhng)在兩個(gè)方面:n一是利用統(tǒng)計(jì)模型,即對(duì)觀測(cè)到的數(shù)據(jù)作經(jīng)驗(yàn)性的統(tǒng)計(jì)描述,或進(jìn)行相關(guān)分析,由葉片和冠層光譜特征估算含水量,不解答為什么有這樣的相關(guān)或統(tǒng)計(jì)結(jié)果這類(lèi)問(wèn)題;n二是建立物理模型,即建立含水量的葉片散射和吸收模型,將葉片模型耦合到冠層模型中反演整個(gè)冠層的含水量。第10頁(yè)/共24頁(yè)第十一頁(yè)，共24頁(yè)。第11頁(yè)/共24頁(yè)第十二頁(yè)，共24頁(yè)。第12頁(yè)/共

3、24頁(yè)第十三頁(yè)，共24頁(yè)。含水量,并且在與30m兩種采樣間隔情況之下,那些光譜指數(shù)與含水量的相關(guān)性都較高,差別很小,所以Landsat數(shù)據(jù)可以(ky)用波段組合的方式來(lái)監(jiān)測(cè)植物含水量。第13頁(yè)/共24頁(yè)第十四頁(yè)，共24頁(yè)。第14頁(yè)/共24頁(yè)第十五頁(yè)，共24頁(yè)。第15頁(yè)/共24頁(yè)第十六頁(yè)，共24頁(yè)。總結(jié) 統(tǒng)計(jì)模型相對(duì)比較簡(jiǎn)單,適用性強(qiáng),在地面實(shí)況不清或遙感信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理過(guò)于復(fù)雜的情況下,是一種很好的工具來(lái)暫時(shí)回避困難,留待以后繼續(xù)研究。 但是隨著地面知識(shí)的積累和遙感觀測(cè)波段的增加,統(tǒng)計(jì)模型的這一優(yōu)勢(shì)逐漸減弱(jinru)。并且當(dāng)這些方法從實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)推廣到室外冠層遙感數(shù)據(jù)的時(shí)候,就出現(xiàn)了大量的干擾因

4、素,包括不同的照明強(qiáng)度和角度、觀測(cè)狀態(tài)、冠層結(jié)構(gòu)、下覆地表和大氣狀態(tài)等。 到目前為止,發(fā)展新的光譜指數(shù)仍然是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域,但是不論是經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法都缺乏魯棒性和可移植性?？赡茉谀承┑攸c(diǎn)和時(shí)間,某種方法或指數(shù)能夠取得很好的效果,但事異時(shí)移,它們很可能就不適用了,因此人們逐漸考慮利用物理模型反演得到植物的組分含量。第16頁(yè)/共24頁(yè)第十七頁(yè)，共24頁(yè)。 物理模型(mxng)方法： 葉片光學(xué)模型基于生物物理機(jī)制,通過(guò)描述光子在葉片內(nèi)的散射和吸收,模擬葉片的光譜特性,其前向過(guò)程通常都包含生化組分含量,這些參數(shù)通常無(wú)法獲得解析表達(dá)式,但是可以通過(guò)反向反演得到。進(jìn)一步可以將葉片模型耦合到冠層模

5、型中,就可以利用冠層光譜數(shù)據(jù)反演得到組分含量。由于物理模型解釋了光與葉片物質(zhì)的作用機(jī)制,原理清楚(qng chu),加之在模型的初始假設(shè)范圍內(nèi),不受限于時(shí)間地點(diǎn)等因素,因此成為植被生化組分參數(shù)提取研究的又一個(gè)方向。 目前應(yīng)用于反演植被含水量的物理模型主要考慮基于輻射傳輸方程的葉片光學(xué)模型PROSPECT 和冠層模型SAIL 及其耦合模型。第17頁(yè)/共24頁(yè)第十八頁(yè)，共24頁(yè)。在使用PROSPECT 模型時(shí)考慮了三種生化組分:葉綠素,水分,干物質(zhì)。其中干物質(zhì)代表纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、淀粉等,這些物質(zhì)或者因其在葉片內(nèi)的含量極其微量,或者由于它們的吸收作用非常微弱,很難將他們的作用單獨(dú)表示出來(lái),因此采用了總的干物質(zhì)來(lái)表達(dá)這些物質(zhì)的綜合作用。PROSPECT 模型是目前公認(rèn)的葉片尺度最好的輻射傳輸模型之一,其輸入?yún)?shù)只有4 個(gè),為反演帶來(lái)了很大的方便。在這4個(gè)輸入?yún)?shù)中,只有葉肉結(jié)構(gòu)參數(shù)n 的確定無(wú)法(wf)通過(guò)測(cè)量獲得。第18頁(yè)/共24頁(yè)第十九頁(yè)，共24頁(yè)。第19頁(yè)/共24頁(yè)第二十頁(yè)