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基于多源遥感数据的高寒草地生物量反演模型精度——以夏河县桑科草原试验区为例 总被引：2，自引：0，他引：2
基于MODIS、Landsat-8 OLI和HJ-1A/1B CCD卫星遥感资料,结合2013-2014年甘南州夏河县桑科草原试验区野外实测数据,建立了高寒草地地上生物量遥感反演模型,筛选出基于不同遥感资料植被指数的生物量最优反演模型,比较分析了生物量最优模型的空间效应。同时,分析了2000-2013年基于MODIS植被指数估算的试验区产草量的年际变化特征。结果表明,草地生物量最优反演模型为基于Landsat-8 OLI NDVI数据的对数模型(y=727.54lnx1+495.23,R2=0.772,RMSE=31.333 kg DM·hm-2);在30和250 m空间分辨率下,基于MODIS NDVI及EVI、Landsat-8 OLI NDVI和HJ-1A/1B CCD NDVI最优模型估算的生物量均高于实测生物量,其中Landsat-8 OLI NDVI数据估算的草地生物量与实测生物量值最接近;2000-2013年试验区草地总生物量整体上具有显著增加的趋势(R2=0.590 7,P0.001),平均增加速率达50.57 kg DM·hm-2·a-1。 相似文献
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基于UAV技术和MODIS遥感数据的高寒草地盖度动态变化监测研究—以黄河源东部地区为例 总被引：2，自引：0，他引：2
利用黄河源东部地区野外实测样地数据和MODIS卫星遥感资料,结合农业多光谱相机(agricultural digital camera,ADC)、普通数码相机(Canon)、无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)等设备获取的高寒草地盖度数据,构建了基于MODIS NDVI、EVI的草地盖度反演模型,比较分析了不同草地盖度监测方法的精度,确立了黄河源区草地盖度遥感监测的最优反演模型,并分析了研究区近16年草地植被盖度的动态变化。结果表明,1) MODIS NDVI与基于UAV相片计算的草地盖度间的相关性优于MODIS EVI,而MODIS EVI与ADC和Canon照片计算的草地盖度之间的相关性则优于MODIS NDVI;2) 就Canon和ADC方法构建的草地盖度反演模型而言,前者精度远高于后者,普通数码相机方法更适宜于高寒草地植被盖度的估算;3) 对比分析两种植被指数与Canon相机、ADC和大疆(DJI)无人机航拍(航高30和100 m两种方法)相片计算的草地盖度之间的关系表明,MODIS NDVI对航高30 m UAV航拍相片计算的盖度数据的响应最敏感,基于UAV航高30 m的相片和NDVI构建的草地盖度反演模型最优;4) 黄河源东部地区2000-2015年间草地盖度稳定不变的区域达71.46%,多分布在东南部;呈增加趋势的区域占研究区草地面积的22.01%,由西向东、由北向南增加幅度呈减少趋势;盖度减少区域零星分布在黄河源北部和南部的部分地区,仅占研究区草地面积的6.53%。 相似文献
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草层高度是反映草地生长状况的重要指标之一,与草地地上生物量的监测及载畜力的评估具有紧密联系。目前,对我国天然草地群落高度的监测尚缺乏精确的遥感方法。本研究以黄河源区高寒草甸为研究区,分别基于MODIS植被指数、冠层高度模型以及草地冠层高光谱反射率,构建了高寒草甸草地群落高度的估算模型,并对模型精度进行了评价。结果表明,1)12种MODIS植被指数中,NDVI对草层高度的变化最为敏感,其4种回归模型的R~2均较低,介于0.203~0.241,NDVI指数模型(y=0.789e~(3.186x),R~2=0.241)的拟合效果最好,但反演误差较大(RMSE=4.2cm,CVRMSE=45.7%);2)冠层高度模型在黄河源地区高寒草甸试验区的反演精度较低(RMSE=5.8cm,CVRMSE=62.1%),实际应用误差较大;3)高寒草甸群落高度与519.4-583.17nm波段之间的冠层光谱反射率存在显著负相关关系(P0.05),基于光谱位置变量R′510.59的线性模型(y=~(-1)56.375x+20.384)相对最优(R~2=0.489,RMSE=3.5cm),较适合反演高寒草甸群落的草层高度。 相似文献
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植被盖度是刻画陆地生态系统植被覆盖的重要生态参量。以当雄县Landsat-8OLI为数据源,从10种常用植被指数中筛选出适合反演高寒草地生长季/非生长季草地植被盖度的植被指数,引入像元三分法确定端元特征值,通过不同植被指数基于像元二分模型反演植被盖度的对比分析,确定适合生长季/非生长季植被盖度最优植被指数,根据反演结果分析了研究区草地生长季/非生长季植被盖度的时空变化特征。结果表明：1）由可见光-近红外波段构建的植被指数适用生长季植被盖度反演,由短波红外构建的植被指数适用于非生长季植被盖度反演。2）基于MSACRI的像元二分模型适合非生长季植被盖度反演,基于NDVI的像元二分模型则最适用于生长季植被盖度的反演。3）研究区草地植被盖度随海拔增加呈现先增加后减少的单峰变化格局,草地集中分布于海拔4300~5100 m处。生长季植被盖度主要集中于20%~80%,非生长季绝大部分的草地盖度小于40%。研究结果可为草地生态系统碳存储、植被生产力、土壤侵蚀、生态水文等研究提供参考依据。 相似文献
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构建巴音布鲁克高寒草原植被覆盖度反演模型,筛选最佳模型并检验精度,为今后巴音布鲁克高寒草原开展草地监测和科学管理提供科学依据。利用经验回归模型法和像元二分法,通过计算分析植被覆盖度及植被指数,构建反演模型。结果表明,除修正土壤调整植被指数(Modified Soil Adjusted Vegetation Index MSAVI)外,其余植被指数与植被覆盖度均呈显著正相关关系(P0.01)。巴音布鲁克高寒草原植被覆盖度最佳反演模型为:NDVI二次多项式回归模型y=-0.894x2+1.467x+0.099(R2=0.723),反演精度较高(R2=0.837),可用于估算巴音布鲁克高寒草原的植被覆盖度。 相似文献
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基于Landsat 8 OLI遥感影像选取9种植被指数,与野外实测植被覆盖度进行相关性分析,采用分段方式选择敏感植被指数,构建回归模型及FCD模型(forest canopy density mapping model,FCD)对渭干河–库车河三角洲绿洲植被覆盖度进行反演。结果表明:1)根据实测数据计算不同植被指数在不同植被覆盖度范围内的变化比例,从而确定0.3和0.7作为研究区植被覆盖度的分段点;2)分段回归模型与综合分段优势的FCD模型建模精度均约为79%,但综合分段优势的FCD模型建模集R2较高,RMSE较小,其验证结果优于分段回归模型,验证集R2为0.832,RMSE为0.154,精度为82.018%。综合分段优势的FCD模型更适合用于研究区总体植被覆盖度反演,可为干旱区植被覆盖度定量监测与生态环境评价提供依据。 相似文献
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利用2015-2016年8月采集的黄河源区草地生物量数据和MODIS卫星遥感资料,结合农业多光谱相机(agricultural digital camera,ADC)获取的植被指数数据,比较分析3种_(ADC)植被指数(NDVI_(ADC)、SAVI_(ADC)和GNDVI_(ADC))与野外实测草地地上生物量(above-ground biomass,AGB)数据的相关性,筛选出适合构建草地AGB反演模型的_(ADC)植被指数;结合MODIS NDVI(记作NDVIMOD)构建草地地上生物量反演模型,采用留一法交叉验证方法评价各模型精度,确立适宜模拟研究区草地AGB的最优模型;并利用NDVI_(ADC)校正NDVI_(MOD),获得高分辨率、高精度的草地AGB遥感监测改进模型。结果表明,1)基于_(ADC)获取的3种植被指数中,NDVI_(ADC)与高寒草地地上生物量关系最为密切,其次为SAVI_(ADC),拟合效果最差的是GNDVI_(ADC);2)基于NDVI_(ADC)建立的草地AGB监测模型的精度(RMSEP介于383.55~393.18kg DW/hm2;r范围为0.65~0.66)远高于NDVI_(MOD)的模型精度(RMSEP介于421.08~427.00kg DW/hm~2;r范围为0.55~0.58),NDVI_(ADC)反演得到的草地AGB更接近于黄河源区草地实际生物量,且相较于NDVI_(ADC),NDVI_(MOD)的样本值整体偏高;3)在NDVI_(ADC)构建的4类模型中,线性和乘幂模型模拟研究区草地AGB的能力较好,但线性模型精度更高(y=3248.93×NDVI_(ADC)-305.59,RMSEP=383.55kg DW/hm~2,r=0.66),该模型为黄河源区草地生物量的估测提供了一个新型且易操作的方法;4)NDVI_(ADC)与NDVIMOD相关性较高,利用NDVI_(ADC)校正NDVI_(MOD)可以改进草地AGB遥感反演模型,优化模型为y=2455.54×NDVI_(MOD)-301.69。该模型可在大尺度范围内估测黄河源区的草地生物量,且模型精度接近于地表测量法的监测精度。 相似文献
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基于Landsat 8 OLI遥感影像选取9种植被指数,与野外实测植被覆盖度进行相关性分析,采用分段方式选择敏感植被指数,构建回归模型及FCD模型(forest canopy density mapping model,FCD)对渭干河–库车河三角洲绿洲植被覆盖度进行反演.结果表明:1)根据实测数据计算不同植被指数在不同植被覆盖度范围内的变化比例,从而确定0.3和0.7作为研究区植被覆盖度的分段点;2)分段回归模型与综合分段优势的FCD模型建模精度均约为79％,但综合分段优势的FCD模型建模集R2较高,RMSE较小,其验证结果优于分段回归模型,验证集R2为0.832,RMSE为0.154,精度为82.018％.综合分段优势的FCD模型更适合用于研究区总体植被覆盖度反演,可为干旱区植被覆盖度定量监测与生态环境评价提供依据. 相似文献
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草地地上物生物量(AGB)是评价草地生产力的重要指标，精准反演天然草地的AGB，对草地长势监测和草畜平衡评估具有重要的意义。由于常用的遥感数据(如Landsat和MODIS等)受较低时间或空间分辨率引发的诸多问题的影响，因此探索具有更高时空分辨率及更多光谱波段的Sentinel-2卫星数据在县域尺度的草地植被监测状况具有极其重要的作用。利用Sentinel-2卫星遥感影像和青海门源县实测草地AGB数据，构建了基于随机森林(RF)、支持向量机(SVM)和人工神经网络(ANN)3种机器学习方法的草地生物量估算模型，研究了2019-2021年门源县天然草地生物量时空分布特征。结果表明：1)Sentinel-2卫星影像的3个原始波段(B2、B6、B11)和2种植被指数[反红边叶绿素指数(IRECI)和特定色素简单比值植被指数(PSSRa)]，是草地AGB敏感的特征变量。其中，红边波段(B5、B6、B7)对天然草地AGB遥感反演具有重要作用。2)基于RF算法的草地AGB估测模型是门源县天然草地生物量估测的最优模型(验证集R2为0.72,RMSE为622.616 kg·hm-2)，优于SVM模型(... 相似文献
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以天山北坡乌鲁木齐县甘沟乡为研究区,利用美国SVC HR-768便携式光谱仪采集25块样方的高光谱数据,并测定对应样方中草地盖度,分析草地盖度与原始光谱、一阶微分光谱和高光谱特征变量之间的相关关系;采用回归统计的方法,基于高光谱位置变量、高光谱面积变量和高光谱植被指数变量构建草地盖度的估测模型,并进行模型精度评价。结果表明,研究区草地盖度与植被冠层光谱反射率相关性较强的波段范围为354-704、1 420-1 481和1 904-2 512nm;基于一阶微分光谱和高光谱植被指数构建的估测模型能更好地反演草地盖度。通过模型检验,确定基于560nm的光谱一阶微分模型y=-384.153x+72.096可作为草地盖度的最优估测模型,模型均方根误差为7.344%,估算精度为90.343%。 相似文献
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笔者从事草业科学半个多世纪 ,于今已进入耄耋之年。回顾以往 ,细细算来 ,毕生时光用于专业者不过十之一二 ,而这十之一二中用之得当 ,略见成效者 ,又只十之一二。现在回顾既往 ,深感空疏惶恐 ,愧对大好时代 ,也愧对我业内同仁。先贤华罗庚先生曾经有一句名言 ,使我震撼 ,多年萦绕心中 ,不能平静。他说作为一个科学家“树老忌空 ,人老忌松”。检查自己 ,既“空”又“松” ,走上了学术的死胡同。我在此长久地、难以自制的震撼之中度过了我的从业 50周年 ,1 998年。当时写了一首七律 ,以自责、自勉。从业五十周年感怀蹀躞颠踬五十年 ,恨将十九… 相似文献
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恢复阶段退化草地资源与营养评价 总被引：1，自引：0，他引：1
摘要：选取内蒙古自治区克什克腾旗达来诺日镇典型草原区封育7年恢复中天然放牧草地,于2008年6-10月对草地进行野外实地考察和调查,分析草地生产力、草地资源以及草地营养物质动态变化并对草地牧草饲用价值进行评价,进而探讨草地理论载畜能力,为建立科学合理的围封恢复草地（原）放牧管理体系以及促进草地畜牧业的可持续发展提供理论指导。结果表明,经过7年的围封恢复,退化至冷蒿（Artemisia frigida）+小禾草阶段的草原生态系统基本恢复到以羊草（Leymus chinensis）和克氏针茅（Stipa krylovii）为主的草原群落,整个生长期群落平均盖度37.5%,密度184.6株/m2,平均自然高度18.3 cm,平均鲜草生物量154.3 g/m2,最高产量达到358.6 g/m2;在整个牧草生长期,草群保持着较高的粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）、可消化总养分（TDN）和代谢能（ME）含量,平均分别为12.06%、1.87%、57.4%和8.31 MJ/kg,体现出封育后草地牧草较高的饲用价值;根据草地牧草产量估算得出的暖季产量载畜量为0.656 hm2/羊单位,根据牧草与绵羊营养指标（CP、ME、TDN）供需关系估算出草地营养载畜量分别为0.513、0.802和0.774 hm2/羊单位。试验区草地经过7年围封,生态恢复效果明显,草地承载力提高,优等饲用牧草种类增多,营养价值高,家畜亦喜食,适于牛羊适度放牧利用。 相似文献
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1农田刈割草地是农区草业的重要发展方向 目前我国90%的畜牧业产品来自农区,例如以畜牧业著称的内蒙古自治区,畜牧业总产值中农区畜牧业占70%,纯牧区的畜牧业仅占30%,1986年作为畜牧业生产基地内蒙古自治区产肉只有35万t,而纯农区江苏省却达到120万t,四川省为240万t,在今后相当时期内,农区仍然是我国畜牧产业的重点.据统计我国每年需牧草1000万t,生产能力只有200万t,并且供需之间的缺口还将随着我国畜禽业年平均增长10%以上的发展速度继续拉大. 相似文献
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退牧对安西荒漠化草原植被的生态效应 总被引：3，自引：3，他引：0
通过对安西温性荒漠化草原退牧还草围栏建设工程区生态环境监测点放牧与退牧管理后草地生物量的跟踪调查和牧草光合生理生态特征的监测,分析显示:与放牧区相比较,围栏退牧草场内的植株生长高度比围栏外放牧区高4.3～4.8 cm,植被覆盖度高16.6%～17.4%,草场平均产草量高235.2～300.5 kg/hm2,植被生长状况良好,同时草原环境中气温较低,湿度较高,且光合速率较高,有利于牧草的生长,表明退牧措施效果显著.高光谱遥感进一步监测结果显示退牧区牧草光谱反射率高,植被盖度大.草原围栏退牧封育,极大地改善了安西县草原生态环境,草原植被得到有效恢复,提高了草原防风固沙、净化空气、保护生物多样性等生态功能. 相似文献