利用无人机遥感测定岷江冷杉单木树干生物量   总被引：8，自引：0，他引：8  

何游云  张玉波  李俊清  王卷乐 《北京林业大学学报》2016,38(5):42-49

无人机获取的高分辨率遥感影像,已成为单木生物量估算的有效手段。本文以四川省王朗自然保护区岷江冷杉为研究对象,利用本项目组自行研制的无人机获取无阴影遥感影像。设置2块样地,其中plot 1为建模样本,plot 2为验证样本。通过人机交互的方式提取单木树冠面积(CA)数据,并结合野外实测的胸径(DBH),建立DBH遥感估算模型。最后基于CA-DBH模型的有效性,结合已有DBH-SB(树干生物量)经验方程,计算plot 2岷江冷杉单木树干生物量。结果表明:基于无人机遥感影像提取的单木CA与实测DBH存在较好的非线性相关关系,所建立的模型有较好的拟合度,R2达到0.752(P<0.001,n=94)。采用t检验验证CA-DBH模型预测值与观测值的差异,同时计算皮尔森相关系数(Pearson Correlation Coefficient),检验结果表明:该模型估算的DBH与实测值偏差差异不显著(P>0.05),其皮尔森相关系数可达0.879,证明利用无人机获取的遥感影像,通过提取的CA估算DBH是可行的。本次实验表明:利用无人机遥感获取影像,通过提取的单木CA进行树干生物量的估算是有效的。   相似文献   

资源三号遥感卫星影像的生物量反演研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

刘芳  冯仲科  赵芳  宋亚男 《西北林学院学报》2015,(3):175-181

研究了北京市森林生物量遥感估测模型的构建和合理性判断。建立森林生物量模型所需的各种数据,包括2012年的资源三号卫星影像数据和实测样地调查数据。采用9格法提取的遥感影像信息,其中影像的纹理因子作为建模因子之一,与光谱因子、地形因子一起与实地样地数据建立生物量模型,进行生物量反演,通过精度分析,分别建立整个北京市针叶林和阔叶林的森林生物量反演模型,其相关系数分别为0.82、0.71,拟合估测精度分别为76.75%、80.02%,为提高林业调查的效率与精度提供一种方法。  相似文献   

基于CHRIS/PROBA的植被叶面积指数估算模型研究     

曹建军  顾祝军  徐建华  刘永娟 《安徽农业科学》2013,(2):907-910

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。  相似文献   

运用卫星遥感数据对杨树人工林生物量的估算     

乔正年  耿庆宏  徐雁南 《东北林业大学学报》2019,47(5)

以Landsat 8(地球资源观测卫星8号)和GF-2(高分2号卫星)影像数据为基础,利用ENVI5.3软件对Landsat8和GF-2遥感影像进行相关预处理,提取反映杨树生物量信息的波段信息和植被指数,结合研究区实测样地胸高断面加权平均高,采用多元线性回归和多远逐步回归构建杨树生物量估算模型。结果表明:依据两种影像数据构建的杨树生物量估算模型决定系数(R~2)均大于0.7;GF-2影像数据构建的模型精度高于Landsat8影像数据构建的模型;引入样地胸高断面加权平均高后,模型精度都有所提高;GF-2影像数据结合样地胸高断面加权平均高,构建的杨树人工林生物量多元逐步回归估算模型最优,R~2达到0.891。  相似文献   

南方3种类型草地地上生物量的光谱估测模型   总被引：1，自引：0，他引：1  

孙成明  刘涛  田婷  郭斗斗  王力坚  陈瑛瑛  李菲  李建龙 《扬州大学学报(农业与生命科学版)》2012,33(4):51-55

基于地面光谱实测数据计算的光谱归一化植被指数(ASD-NDVI),结合同期的地上生物量数据,利用回归分析的方法构建南方草地地上鲜生物量的地面光谱估算模型。结果表明:南方草地地上生物量与ASD-NDVI之间呈正相关,可以用线性方程、对数方程、多项式方程、乘幂方程以及指数方程进行拟合,拟合结果均达到极显著相关水平,其中多项式方程的拟合效果最好(n=56,R2=0.931 1,P<0.01),因此利用多项式构建基于地面实测ASD-NDVI预测地上生物量的最优地面光谱模型。通过不同年份地面实测数据对模型进行验证,模拟值和实测值之间相关性很好,R2为0.907 5**(P<0.01),达到了极显著水平。说明在南方草地生长旺季利用光谱参数ASD-NDVI估算地上生物量可行。  相似文献   

典型草地地上生物量遥感反演模型的建立     

张小琪  盛建东  武红旗  谷海斌  龚双凤 《农业网络信息》2013,(4):12-15,24

利用新疆阿勒泰地区富蕴县2011年9月野外典型草地地上生物量采样数据和同期接收的环境减灾卫星(HJ1A-CCD1)的遥感图像数据,分析了归一化植被指数(NDV)I、比值植被指数(RV)I与实测草地地上生物量的一元线性和非线性回归模型,并对不同回归模型进行分析比较。研究表明:植被指数NDVI与实测草地地上生物量之间存在较好的相关性;所建遥感植被指数与草地地上生物量的回归模型中,指数回归模型(y=3.716e26.758x,R2=0.815)最适合于监测草地地上生物量的遥感反演模型,并分析了该区域地上生物量的空间差异性。  相似文献   

基于快鸟影像树冠特征的天山云杉材积反演1）     

郝泷  陈永富  张东升  高苏善 《东北林业大学学报》2014,(12)

基于QuickBird高分辨率遥感影像,利用面向对象分类法提取了果子沟林场实验区的低林分密度的天山云杉的树冠信息,以实测数据为真值检验遥感方法提取的树冠大小的精度;在此基础上建立了基于遥感影像树冠与实测胸径的关系模型,利用模型估计的胸径和一元材积模型,计算云杉单木材积。结果表明：研究区内天山云杉的树冠遥感方法分类的生产者精度为914．7％,用户精度为90．9％。基于实测胸径和提取冠幅面积所建立的回归方程的决定系数R2＝0．7533,树冠面积提取精度为89．17％,胸径的预估精度为87．91％,材积的预估精度为87．36％。  相似文献   

基于多源数据的根河实验区生物量反演研究   总被引：2，自引：2，他引：0  

李春梅  张王菲  李增元  陈尔学  田昕 《北京林业大学学报》2016,38(3):64-72

森林是陆地生态系统的重要组成部分,精确估测森林地上生物量能够减少陆地生态系统碳储量的不确定性。本文以内蒙古大兴安岭根河实验区为研究区,基于森林样地调查数据、Landsat 8 OLI、机载P-波段PolSAR以及ASTER GDEM数据,分别采用多元线性逐步回归法和基于随机森林算法(Random Forest, RF)进行特征优化选择后的k-最近邻(k-nearest neighbors, k-NN)法对研究区森林地上生物量(above-ground biomass, AGB)进行估测,对比验证采用不同类型数据(单传感器数据和多传感器数据)时2种方法的反演结果来寻求森林AGB估测的最优方法和输入因子,最后利用最优的估测方法来反演整个研究区的森林AGB,生成根河实验区的森林AGB等级分布图。结果表明:对于多元线性逐步回归和k-NN 2种不同的方法,森林AGB的反演都表现出较为一致的结果,即采用多传感器遥感数据(Landsat 8 OLI和机载P-波段PolSAR数据)比采用单传感器遥感数据估算的森林AGB精度要高;而在同时采用多传感器遥感数据进行森林AGB的反演中,k-NN算法的估测结果(R2=0.65, RMSE=17.49 t/hm2)明显优于多元线性逐步回归算法(R2=0.36, RMSE=22.08 t/hm2)的估测结果。显然,多源数据协同反演森林AGB可以充分利用每种传感器的优点,提高遥感估测森林AGB的能力;与多元逐步回归方法相比,k-NN算法能够更多地考虑到森林参数同光谱值之间的非线性依赖关系,且能够避免发生过学习现象和样本不平衡问题。   相似文献   

混合像元分解在表层土壤有机质遥感估算中的应用     

陈东来 《安徽农业科学》2021,49(22):107-109

基于Landsat 8 OLI遥感影像数据,以巢湖流域为研究区,通过线性混合像元分解法从混合像元光谱中消除植被端影响,重建土壤光谱,构建土壤有机质遥感估算模型,并与直接基于影像光谱构建的土壤有机质估算模型进行比较.结果表明,通过线性混合像元分解法构建的估算模型建模集的决定系数(R2)为0.48,均方根误差(RMSE)为5.42,验证集的R2=0.46、RMSE=5.85;直接基于影像光谱构建的土壤有机质估算模型建模集的R2=0.36、RMSE=6.93,验证集的R2=0.37、RMSE=7.12.运用线性混合像元分解法构建的有机质估算模型可有效抑制地表植被干扰,提高土壤有机质遥感估算精度.  相似文献   

基于Landsat OLI和ETM+的杭州城市绿地地上生物量估算比较研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

邱布布  徐丽华  张茂震  张结存  钱军朝  陆张维 《西北林学院学报》2018,(1)

城市绿地地上生物量的定量估算为城市碳循环研究提供重要依据。以杭州市辖区为研究区,选取Landsat 8OLI影像,提取影像的原始波段及植被指数信息,基于199个样地实测数据,建立研究区绿地地上生物量估算模型,反演研究区生物量,并与同时期Landsat 7ETM+遥感影像生物量估算结果进行对比分析。结果表明,基于OLI影像建立的逐步回归和随机森林模型R2分别为:0.643、0.514;城市绿地生物量主要集中在5~15、35~55t·hm~(-2),城区内绿地主要以带状、块状分布,其值偏低,中部公益林及城郊马尾松林生物量值较高;基于OLI影像估算的研究区生物量平均值为32.520t·hm~(-2),相应的ETM+估算结果为34.454t·hm~(-2),两者估算结果的差值基本上以0为中心,差值的平均值为-1.934t·hm~(-2),2种影像估算结果的Pearson系数为0.901,显著性0.001;总体上,2景影像的生物量估算结果差异较小,可通过线性关系相互补充利用。  相似文献   

浙江桐庐3种森林类型群落结构     

陈亚锋  余树全  严晓素  伊力塔  包春泉 《浙江林学院学报》2011,28(3):408-415

通过对浙江省桐庐县3种森林类型共9个森林样地的调查,分析了植物多样性、种群分布格局等群落结构特征。结果表明：①在树种组成上,常绿阔叶林主要以中幼龄林木为主,针叶林以高大成熟乔木为主,针阔混交林介于两者之间;②针阔混交林、常绿阔叶林、针叶林3种类型中重要值最大的树种是檵木Loropetalum chinensis,苦槠Castanopsis sclerophylla和马尾松Pinus massoniana,重要值分别为31.27%,47.00%和96.92%;③乔木层物种丰富度最大的是常绿阔叶林,灌木层和草本层中丰富度最大的是针叶林;3种多样性指数趋势基本相同,其中灌木层的多样性最大;而常绿阔叶林和针阔混交林乔木层的Shannon-Wierner指数远大于针叶林,Pielou均匀度指数和Simpson生态优势度针叶林草本层最大;④针阔混交林和常绿阔叶林的大部分树种为随机分布,针叶林中主要树种马尾松为集群分布。图2表3参17  相似文献   

四川山矾种群在不同群落中空间分布格局研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘青松  齐代华  桂俊  何彩梅  刘迎辉 《西南大学学报(自然科学版)》2006,28(3):418-421

选取了方差均值比(ID)、聚集度大小指数(ICS)、G reen指数(G I)、聚集频度指数(ICF)、平均拥挤度指数(IMC)、聚块度指数(IP)、莫里西塔指数(IM)等7项指数,分析研究了缙云山4个不同群落中四川山矾幼苗、幼树、小树、大树的空间分布格局。结果表明:(1)四川山矾在常绿阔叶林中多呈聚集分布,在针阔混交林中则多呈随机分布;(2)四川山矾在不同类型的群落中表现出不同的分布格局,在同一群落中不同年龄阶段(不同层次)的分布格局也不相同;(3)四川山矾、大头茶等常绿阔叶树种有取代马尾松、杉木等针叶树种,并使针阔混交林向常绿阔叶林演替的趋势。  相似文献   

云南松人工林与天然林群落结构的比较研究   总被引：15，自引：0，他引：15  

蔡年辉  李根前  朱存福  黄永祥  李俊楠  赵文东 《西北林学院学报》2007,22(2):1-4,163

根据样地调查数据,对云南松人工林与天然林的群落结构进行了比较分析。结果表明:(1)天然林的物种丰富度明显高于人工林,人工林中云南松的重要值高达294.7,而天然林中伴生有较多的阔叶树种。(2)人工林中针叶树的枯落物占90%以上,而天然林中阔叶树的枯落物占40%。(3)云南松属于衰退种群,而滇油杉、黄毛青冈属于增长种群。(4)天然林中的云南松个体绝大多数树干通直,而人工林中1/4以上树干弯曲。  相似文献   

长白山天然林不同树种树高曲线对比研究     

赵俊卉  刘燕  张慧东  亢新刚 《浙江林学院学报》2009,26(6):865-869

以Weibull方程为基础模型,使用1680株标准木数据,分别为长白山主要的7个树种建立了树高曲线方程。研究发现,针叶树种的树高曲线具有较高的精度,决定系数R^2均在0．8以上,而阔叶树的精度较低,尤其椴树Tilia amurensis和榆树Ulmus pumila的R^2低于0．5。对比针阔叶树的树高曲线发现,在胸径较小时,阔叶树的树高普遍较高,而在胸径较大时．针叶树的树高较大。从相邻径阶的树高之差来看,针叶树的径阶树高生长量普遍较大。由于相同径阶的林木．径阶树高生长量越大,其材积生长量越大。因此,在林分调整采伐时,应尽量保留径阶树高生长量较大的林木。单纯从木材收获的角度出发,在长白山地区,相同径阶下主要针叶树种的采伐顺序应为臭冷杉Abies nephrolepis．红松Pinus koraiensis和红皮云杉Picea koraiensis。  相似文献   

安徽亚热带北缘地区杉木、马尾松低效生态公益林改造技术综述     

丁增发  马永春  吴中能  韦志华  储国庆 《安徽农业科学》2013,(2):660-662

从生物多样性、保育土壤、净初级生产力等多方面分析了针叶纯林生态效益低下的原因,并建议采取抚育间伐、封山育林及补植阔叶树等技术措施,促使杉木、马尾松等针叶纯林逐步演替到生态效益相对较高的针阔混交林。  相似文献   

上海市林地土壤有机碳分布特征及其与土壤理化性质的关系          下载免费PDF全文

张青青  张桂莲  伍海兵  仲启铖  何小丽  陈平  朱清  徐冰  梁晶 《浙江农林大学学报》2019,36(6):1087-1095

土壤有机碳影响着全球气候生态系统的平衡。城市林地作为城市生态系统的重要组成部分,其碳含量和密度的高低是评价城市生态环境建设成功与否的关键。以上海市7种典型林地樟树Cinnamomum camphora林、阔叶混交林、其他软阔林、其他硬阔林、针阔混交林、水杉Metasequoia glyptostroboides林、经济林为对象,分析了不同林地、不同土层（0~10,10~30,30~100 cm）的有机碳质量分数和密度分布特征,并采用Pearson相关性分析方法和逐步剔除回归法探讨了有机碳质量分数与土壤基本理化性质的关系。结果表明:①上海市林地0~100 cm土壤有机碳平均质量分数从大到小依次为:其他软阔林、樟树林、经济林、阔叶混交林、水杉林、针阔混交林、其他硬阔林。各林地土壤有机碳质量分数在0~10和10~30 cm存在显著差异（P < 0.05）。除经济林,其余林地土壤有机碳质量分数在垂直方向上均表现为逐渐降低。②上海市林地0~100 cm土壤有机碳密度从大到小依次为:樟树林、其他软阔林、经济林、阔叶混交林、针阔混交林、水杉林、其他硬阔林。上海市林地0~30 cm土层有机碳密度对0~100 cm土层的贡献率较低。③上海市7种林地土壤有机碳质量分数与全氮和碱解氮呈极显著正相关（P < 0.01）,与电导率、全磷的相关性不显著。樟树林、其他软阔林、其他硬阔林、水杉林的土壤有机碳质量分数与容重显著负相关（P < 0.05）。阔叶混交林、其他软阔林、其他硬阔林的土壤有机碳质量分数与pH值呈显著负相关（P < 0.05）;樟树林、水杉林的土壤有机碳质量分数与速效磷显著正相关（P < 0.05）。除阔叶混交林、水杉林的土壤有机碳质量分数的主要影响因子为全氮,樟树林、其他软阔林、其他硬阔林和针阔混交林的土壤有机碳质量分数变化的主控因子为碱解氮。  相似文献   

Retrieval of biophysical vegetation parameters using simultaneous inversion of high resolution remote sensing imagery constrained by a vegetation index     

A. J. Berjón  V. E. Cachorro  P. J. Zarco-Tejada  A. de Frutos 《Precision Agriculture》2013,14(5):541-557

This study proposes a new method for inverting radiative transfer models to retrieve canopy biophysical parameters using remote sensing imagery. The inversion procedure is improved with respect to standard inversion, and achieves simultaneous inversion of leaf area index (LAI), soil reflectance (ρ_soil), chlorophyll content (C_a+b) and average leaf angle (ALA). In this approach, LAI is used to constrain modelling conditions during the inversion process, providing information about the phenological state of each plot under study. Due to the small area of the vegetation plots used for the inversion procedure and in order to avoid redundant information and improve computation efficiency, existing plot segmentation was used. All retrieved biophysical parameters, except LAI, were assumed to be invariant within each plot. The proposed methodology, based on the combination of PROSPECT and SAILH models, was tested over 16 cereal fields and 51 plots, on two dates, which were chosen to ensure crop assessment at different phenological stages. Plots were selected to provide a wide range of LAI between 0 and 6. Field measurements of LAI, ALA and C_a+b were conducted and used as ground truth for validation of the proposed model-inversion methodology. The approach was applied to very high spatial resolution remote sensing data from the QuickBird 2 satellite. The inversion procedure was successfully applied to the imagery and retrieved LAI with R ² = 0.83 and RMSE = 0.63 when compared to LAI2000 ground measurements. Separate inversions for barley and wheat yielded R ² = 0.89 (RMSE = 0.64) and R ² = 0.56 (RMSE = 0.61), respectively.  相似文献   

新疆喀纳斯国家自然保护区植被叶面积指数观测与遥感估算     

昝梅  李登秋  居为民  王希群  陈蜀江 《勤云标准版测试》2013,33(15):4744-4757

叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)是重要的植被结构参数,调控着植被与大气之间的物质与能量交换,在生态环境脆弱的我国西北部开展植被LAI的研究对阐明该地区植被对气候变化和人类活动的响应特征具有重要的科学意义。利用LAI-2200和TRAC仪器观测了新疆喀纳斯国家级自然保护区森林和草地的有效叶面积指数(LAI_e)和真实LAI,构建了其遥感估算模型,生成了研究区LAI_e和LAI的空间分布图。在此基础上,分析了LAI随地形因子(海拔、坡度、坡向)的变化特征,探讨了将其应用于估算研究区森林生物量密度的可行性,并评估了研究区MODIS LAI产品的精度。结果表明:研究区阔叶林、针阔混交林、针叶林、草地LAI_e的平均值分别为4.40、3.18、2.57、1.76,LAI的平均值分别为4.76、3.93、3.27、2.30。LAI_e和LAI的高值主要集中分布在湖泊和河流附近;植被LAI随海拔、坡度和坡向的变化表现出明显的垂直地带性的特点。LAI随海拔和坡度的增加呈现先增加后减小的变化趋势,坡向对针叶林和草地LAI的影响明显,但对阔叶林和针阔混交林LAI的影响较弱;森林生物量密度(BD)随LAI增加而线性增加(BD=44.396LAI-25.946,R²=0.83),研究区森林生物量密度平均值为120.3 t/hm²,估算的总生物量为5.0×10⁶t;MODIS LAI产品与利用TM数据生成的LAI之间具有一定的相似性(森林R²=0.42,草地R²=0.53),但森林和草地的MODIS LAI产品分别比利用TM数据生成的LAI偏低16.5%和24.4%。  相似文献   

基于遥感的高山松连清固定样地地上生物量估测模型构建   总被引：2，自引：0，他引：2  

张加龙  胥辉 《北京林业大学学报》2020,42(7):1-11

  目的  研究利用遥感方法构建高山松固定样地地上生物量估测的参数模型，可以在今后前期样地的基础上直接快速、准确地估测生物量，或者开展少量的外业调查即可获取地上生物量。  方法  基于遥感因子与样地地上生物量变化量和线性混合模型提高生物量估测精度，以香格里拉市1987、1992、1997、2002、2007、2012、2017年7期国家森林资源清查固定样地和对应年份Landsat TM、OLI的Level-1数据为基础，首先对遥感数据进行预处理:包括辐射定标、大气校正、几何校正和地形校正，提取原始波段、比值因子、植被指数、图像增强信息、纹理指数、混合像元分解后的丰度、叶面积指数，计算5 ~ 30年间隔样地对应的遥感因子变化值。根据森林资源二类调查的高山松分布特征，选择地形因子作为线性混合模型的固定和随机效应，采用多元线性回归、非线性回归、地理加权回归、线性混合模型构建高山松地上生物量估测的静态模型，基于遥感光谱信息变化量构建了有树高和无树高参与的动态模型。最后对不同的建模方法和验证结果进行对比分析，选择最优结果作为估测模型并验证。  结果  （1）分析静态数据建模和验证的结果，采用样地号为固定因子、坡度等级为随机因子的线性混合模型的拟合R2最高，为0.75；但利用训练数据集和2017年数据验证，其精度都较低。（2）分析变化量数据建模和验证的结果，采用样地号为固定因子、坡度等级为随机因子、遥感因子变化量为自变量的线性混合模型拟合R2最高，为0.70，预测精度P值为（68.86 ± 11.93）%；增加平均树高变化量，拟合R2最高为0.79，预测P值为（73.39 ± 6.18）%。（3）无论是有、还是无树高参与的变化量模型其拟合和预测精度都达到80%，其预测精度达到了非参数模型预测精度。  结论  基于变化量的估测模型的拟合和预测精度较静态模型有所提高；综合遥感因子、地形因子构建的高山松地上生物量估测线性混合模型，其精度有较大提高；采用遥感因子变化量构建的高山松地上生物量估测模型，有效弥补了静态光学遥感数据估测生物量的不足，经检验可用于其他年期的估测。   相似文献   

基于3S技术的北京市三维绿量估测研究     

谷金英  冯仲科 《西北林学院学报》2015,30(1):240-244

选取三景北京市2013年TM 遥感影像作为数据源,结合地面样地调查,采用多元回归估计的方法,建立三维绿量与遥感灰度值、GIS 信息之间的反演模型,对北京市大尺度的森林三维绿量进行估测。结果表明,模型的精度分别达到83.16%、82.48%,R为0.85、0.88,预估模型精度满足要求,可用于北京市绿化三维绿量的估测和生态环境效应的估算、分析与评价。  相似文献