【摘要】：遙感數(shù)據(jù)的“尺度效應(yīng)”是客觀存在的。不同空間尺度的遙感數(shù)據(jù)、遙感反演的模型以及得到的遙感產(chǎn)品這些都存在這種尺度效應(yīng)。數(shù)據(jù)點(diǎn)的空間信息與像元面的空間信息能否匹配仍是待解決的問題。地面測(cè)量點(diǎn)對(duì)遙感像元的代表性如何,怎樣獲取像元的相對(duì)真值,多大的空間分辨率可以真實(shí)地反映森林區(qū)域的葉面積指數(shù)(LAI),這些都是定量遙感中的重要問題。本研究根據(jù)特征精度和相對(duì)均勻的概念,保持地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)觀測(cè)面積與遙感像元獲取面積一致的條件下,計(jì)算LAI-2200和TRAC兩種冠層分析儀測(cè)量的空間范圍,并結(jié)合 GF-2(4.1 m)、Sentinel-2(10 m)、Landsat-8(30 m)這三種不同空間分辨率遙感影像,找到各尺度下像元的相對(duì)真值,與植被指數(shù)構(gòu)建估算模型,比較得到最優(yōu)估算模型,分析不同空間尺度森林葉面積指數(shù)估算的差異,同時(shí)引入指標(biāo)評(píng)價(jià)三種尺度數(shù)據(jù)集的空間代表性,得到估算葉面積指數(shù)的最優(yōu)尺度。根據(jù)物質(zhì)守恒定律,得到大尺度的相對(duì)真值,評(píng)價(jià)不同轉(zhuǎn)換方法的精度以及對(duì)MODIS LAI產(chǎn)品進(jìn)行真實(shí)性檢驗(yàn)。通過研究結(jié)果表明,LAI-2200實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的點(diǎn)能代表最大空間范圍是12m×12m像元尺度,所以GF-2和Sentinel-2兩種尺度使用單點(diǎn)模型,Landsat-8使用傳統(tǒng)簡(jiǎn)單平均的多點(diǎn)模型。使用SR、NDVI、SAVI和ARVI植被指數(shù)構(gòu)建一元指數(shù)模型,結(jié)果表明比值植被指數(shù)(SR)與LAI的相關(guān)性比NDVI、RVI、SAVI的相關(guān)性高,使用SR與LAI的一元指數(shù)模型可以更高精度地實(shí)現(xiàn)研究區(qū)域LAI的估算。不同空間尺度的遙感影像對(duì)LAI建模存在一定影響。采用30 m和100 m尺度對(duì)估算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明基于10 m尺度Sentinel-2的更適合估算森林LAI。對(duì)最優(yōu)模型得到的三種尺度結(jié)果進(jìn)行空間代表性評(píng)價(jià),結(jié)果與儀器測(cè)量的空間范圍一致,GF-2和Sentinel-2的單點(diǎn)數(shù)據(jù)集對(duì)兩尺度像元的空間代表性較好;GF-2的空間分辨率最高,像元內(nèi)的覆蓋類型更單一,像元更均勻,門檻系數(shù)(Coefficient of sill,CS)值最小,但是建模精度和擬合并不是最好;Landsat-8的空間分辨率是30 m,像元內(nèi)植被覆蓋類型較其他兩尺度稍復(fù)雜,所以像元均勻度也相對(duì)較低,空間代表性相對(duì)較差。對(duì)于森林來說,分辨率越高并不一定能充分估算森林LAI分布,10 m空間分辨率的Sentinel-2遙感影像能更好地對(duì)森林LAI進(jìn)行預(yù)測(cè),是估算森林LAI的最優(yōu)尺度。根據(jù)物質(zhì)守恒定律,基于最優(yōu)尺度的相對(duì)真值對(duì)五種尺度轉(zhuǎn)換方法的精度進(jìn)行驗(yàn)證,得出在獲取相對(duì)真值的情況下,使用頻數(shù)權(quán)重法的精度最高。最后還對(duì)MODIS LAI產(chǎn)品進(jìn)行真實(shí)性檢驗(yàn),結(jié)果顯示MODIS LAI產(chǎn)品估算結(jié)果偏差很大,所以MODIS LAI遙感產(chǎn)品估算精度有待于提高,不能直接作為機(jī)理模型的輸入數(shù)據(jù),需要對(duì)其進(jìn)行校正才能作為初始輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行模型模擬。
【圖文】：

２６５９°－４５．３２３２°Ｎ，１２７．４９５７°－１２７．６０４°Ｅ），由邋１０邋個(gè)森林經(jīng)營(yíng)施業(yè)區(qū)組成（見圖邋２均海拔４２８邋ｍ，最高海拔達(dá)到８１７邋ｍ，屬于溫帶季風(fēng)氣候，冬季寒冷干燥，夏多雨。屬于長(zhǎng)白山系支脈張廣才嶺西側(cè)余脈。該地區(qū)年平均溫度達(dá)到２．８°Ｃ，年量為７２３．８邋ｍｍ。土壤為典型暗棕壤，也稱為暗棕色森林土，為林木的生長(zhǎng)奠的條件。逡逑宄區(qū)域植被類型屬于長(zhǎng)白山植物區(qū)系，它覆蓋了多種植被類型的次生林生態(tài)要樹種包括水曲柳（Ｆｒａｘ／ｗｗｓ邐）、榆樹（ｔＺ／ｗｗｓ邐）、胡桃／ａｒａ邋ｍａｍ／ｓＴｍｒ／ｃａ）、柞樹ｍｏｗｇｏ／ｚ’ｃａ）、椴樹（７）７／ｇ邋ａｗｗｒｅｍ？幻ｉ）、楊ｐｕｌｕｓ邋ｄａｖｉｄｉａｎａ邋）、執(zhí)禪（Ｂｅｔｕｌａ邋ｃｏｓｔａｔａ邋）、色木槭（ｄｅｅｒ邐）、黃ｅｌｌｏｄｅｎｄｒｏｎ邋ａｍｕｒｅｎｓｅ）邋＞邋＇落葉豐公（Ｌａｒｉｘ邋ｇｍｅｌｉｎｉｉ）邋＞邋樟子松Ｐｉｎｕｓ邋ｓｙｌｖｅｓｔｒｉｓ邋ｖａｒ／／０／／ｒａ）、紅松（Ｐｆｗｗ邐等［１９］。林下的灌木和亞喬木主要有暴馬�。椋睿纾徨澹颍澹簦椋悖酰欤幔簦徨澹觯幔颍澹恚幔睿洌螅瑁酰颍椋悖幔⑿l(wèi)矛（Ｅｕｏｎｙｍｕｓ邋ｓｐｐ．）邋＞邋忍冬（Ｌｏｎｉｃｅｒ／ｃｏ邋）、稠李（）、毛j#子（Ｃｏｒ少ＷＡＴ？也／７ｗｒ／（＾７）和茶條槭（ｊ逡逑ｔｏ邋）等，，草本植物以蕨類（ａ／ｐ／Ｚ／ｗｓ－ｖｅｗｍｉ邋）、木賊（逡逑ｌｅ）、白花碎米養(yǎng)（Ｃａｒｄａｍｉｎｅ邋ｌｅｕｃａｎｔｈａ）、蚊子草（Ｆｉｌｉｐｅｎｄｕｌａ邋Ｐａｌｍａｔａ）為主。逡逑：２ｒｙｏ．．Ｅ邐ｉ２７＊３ｙ0＂Ｅ邐ｉｊｒａｏｒｏ－Ｈ邐逡逑

在每個(gè)大樣地的東南、東北、西北和西南四個(gè)角及其中心設(shè)置５個(gè)小樣地，樣地大小為逡逑１００邋ｍＸ邋１００邋ｍ，另設(shè)有一塊示范小樣地，本研究共有１６塊小樣地作為本次研究的數(shù)據(jù)逡逑樣本，樣地分布見圖２－１所示。使用精度為±３邋ｍ的ＧＰＳ邋（ＧＡＲＭＩＮ邋ＧＰＳＭＡＰ邋６３９ｃｓ）逡逑對(duì)樣地中心點(diǎn)及每個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行精確定位，記錄樣地的樹種組成、優(yōu)勢(shì)木高和平均樹高，逡逑樣地樹種平均葉寬度，并采集每塊樣地照片。逡逑本研宄使用邋ＬＡＩ－２２００Ｃ邋和邋ＴＲＡＣ邋（Ｔｒａｃｉｎｇ邋Ｒａｄｉａｔｉｏｎ邋ａｎｄ邋Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋Ｃａｎｏｐｉｅｓ）兩逡逑種葉面積指數(shù)冠層分析儀的各自測(cè)量特征進(jìn)行葉面積指數(shù)的測(cè)量。在陰天或者無強(qiáng)光直逡逑射時(shí)（上午１０點(diǎn)前，下午３點(diǎn)后）使用ＬＡＩ－２２００進(jìn)行測(cè)量，在晴朗天有強(qiáng)光直射時(shí)逡逑（上午１０點(diǎn)到下午３點(diǎn)之間）使用ＴＲＡＣ進(jìn)行測(cè)量。ＴＲＡＣ的測(cè)量軌跡垂直于太陽入逡逑射方向，在小樣地中每間隔２０邋ｍ距離處設(shè)置另一條ＴＲＡＣ樣線，每個(gè)小樣地中共設(shè)置逡逑５條垂直于太陽入射方向的ＴＲＡＣ樣線，記錄ＴＲＡＣ樣線軌跡的起始點(diǎn)坐標(biāo)和方向。在逡逑每條ＴＲＡＣ樣線上以及兩條ＴＲＡＣ樣線中間處，每距離２０邋ｍ布設(shè)１個(gè)ＬＡＩ－２２００測(cè)逡逑點(diǎn)，每條ＴＲＡＣ樣線上共４個(gè)ＬＡＩ－２２００測(cè)量點(diǎn)，樣線之間設(shè)置５個(gè)ＬＡＩ－２２００測(cè)量點(diǎn)，逡逑與樣線上的ＬＡＩ－２２００測(cè)量點(diǎn)錯(cuò)開
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S771.8

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2677317