【摘要】：水循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)中重要的一環(huán),而植被冠層含水率(Vegetation Water Content,VWC)則是其中重要的一部分。植被冠層含水率的研究對(duì)于監(jiān)測(cè)植被的長(zhǎng)勢(shì)、旱災(zāi)的監(jiān)測(cè)、森林火災(zāi)的預(yù)警和生態(tài)安全的評(píng)估具有重要的意義。本文選取Sentinel-1A數(shù)據(jù)、Landsat8 OLI數(shù)據(jù)結(jié)合地表實(shí)測(cè)植被冠層含水率、地表粗糙度和地表含水率數(shù)據(jù),以長(zhǎng)春凈月潭國(guó)家森林公園為研究對(duì)象,結(jié)合Landsat8 OLI和Sentinel-1 A數(shù)據(jù)的植被指數(shù)法對(duì)研究區(qū)進(jìn)行植被冠層含水率反演,和利用Sentinel-1A、地表粗糙度和地表含水率數(shù)據(jù)基于水云模型建立的半耦合經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯?duì)長(zhǎng)春凈月潭區(qū)域植被冠層含水率進(jìn)行反演。主要研究成果如下:(1)本文分析了 NDVI、NDMI、RVI等多種植被指數(shù)與植被冠層含水率之間的相關(guān)性。利用NDVI、NDMI和SARI3等三種相關(guān)性較強(qiáng)的植被指數(shù)提取出主成分VSI,并將其作為植被指數(shù)參與回歸模型建模。在將各植被指數(shù)與植被冠層含水率分別建立一元線性回歸模型、指數(shù)回歸模型以及二元線性回歸模型。在進(jìn)行比對(duì)后發(fā)現(xiàn)NDVI-NDMI與植被冠層含水率之間建立模型擬合度最高,其二元線性回歸模型的調(diào)整復(fù)測(cè)定系數(shù)為0.878。(2)本文通過(guò)Sentinel-1A數(shù)據(jù)結(jié)合外業(yè)實(shí)地調(diào)查獲取的植被冠層含水率、地表粗糙度、地表含水率、郁閉度等數(shù)據(jù),建立半耦合經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀２⒔Y(jié)合郁閉度信息,對(duì)模型進(jìn)行分析改進(jìn)與簡(jiǎn)化,實(shí)現(xiàn)凈月潭的植被冠層含水率反演。結(jié)果表明:通過(guò)VH極化數(shù)據(jù)建立反演冠層含水率模型的R2高于VV極化數(shù)據(jù)建立反演模型的R2,地表后向散射在總的后向散射中的占比VV極化數(shù)據(jù)要大于VH極化數(shù)據(jù);郁閉度越高,地表后向散射造成的影響越小,郁閉度在0.8-0.9時(shí)模型反演結(jié)果擬合優(yōu)度最高達(dá)到0.959;通過(guò)泰勒展開(kāi)對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化,分別得到VH極化數(shù)據(jù)與VV極化數(shù)據(jù)下反演模型R2分別為0.8603 和 0.8265。
【圖文】：

布設(shè)了邋５０個(gè)樣方，樣方大小均為２０ｍ＊２０ｍ。逡逑外業(yè)調(diào)查時(shí)間段與衛(wèi)星過(guò)境時(shí)間最多不超過(guò)５天，期間認(rèn)為森林參數(shù)以及地表參數(shù)逡逑并無(wú)太大變化，凈月潭森林公園樣方分布圖如圖２－１所示：逡逑…□豐逡逑１２Ｆ邋Ｘ邋0邋Ｖ邐Ｌ３Ｓ邋．１６邋Ｏ＇寒逡逑圖：Ｍ凈月潭公園地理位置及樣本點(diǎn)分布逡逑Ｆｉｇ邋２－１邋Ｌｏｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋Ｊｉｎｇ＞邋ｕｅ邋Ｌａｋｅ邋ａｎｄ邋Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓａｍｐｌｅ邋ｐｏｉｎｔｓ逡逑－９邋－逡逑

表示發(fā)射和接收電磁波都為Ｈ極化，同理ＶＶ極化表示發(fā)射和接收都為Ｖ極化，ＶＨ極逡逑化表示發(fā)射的電磁波為Ｖ極化接收的電磁波為Ｈ極化，同理ＨＶ極化表示發(fā)射的電磁逡逑波為Ｈ極化接收的電磁波為Ｖ極化。如圖３－１所示，其中（ａ）為ＨＨ極化，（ｂ）為逡逑ＶＶ極化，（ｃ）為ＨＶ極化，（ｄ）為ＶＨ極化。逡逑＾邋ＨＨ邐＜ｈ邋Ｗ逡逑（ｃ）邋ＨＶ邐ＶＴｉ逡逑圖３－１極化方式逡逑Ｆｉｇ邋３－１邋Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ逡逑３．１．３入射角逡逑視角是指的是發(fā)射天線到地面的垂線和天線到傳感器發(fā)射波之間的夾角。雷達(dá)入射逡逑角指的是雷達(dá)入射的電磁波和當(dāng)?shù)氐拇蟮厮疁?zhǔn)面的法線之間的夾角；達(dá)本地入射角指的逡逑是雷達(dá)入射角與入射點(diǎn)法線方向的夾角，如圖３－２中所示。伴隨著雷達(dá)入射角的增大，逡逑后向散射越弱，，一般ＳＡＲ衛(wèi)星的入射角是可以在一個(gè)小范圍內(nèi)變化的。逡逑－１５－逡逑
【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(lèi)號(hào)】：S718.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2704594