基于PROSPECT+SAIL模型的遥感叶面积指数反演 被引量：45

1

作者 蔡博峰 绍霞 《国土资源遥感》 CSCD 2007年第2期39-43,共5页

以PROSPECT+SAIL模型为基础,从物理机理角度反演植被叶面积指数(LAI)。首先,通过FLAASH模型进行大气校正,使得图像像元值表达植被冠层反射率;然后,根据LOPEX 93数据库和JHU光谱数据库选择植物生化参数和光谱数据,以PROSPECT模型模拟出... 以PROSPECT+SAIL模型为基础,从物理机理角度反演植被叶面积指数(LAI)。首先,通过FLAASH模型进行大气校正,使得图像像元值表达植被冠层反射率;然后,根据LOPEX 93数据库和JHU光谱数据库选择植物生化参数和光谱数据,以PROSPECT模型模拟出的植物叶片反射率和透射率作为SAIL模型的输入参数,得到植被冠层反射率,将结果与遥感影像的植被冠层反射率对应,回归出植被LAI;最后,以地面实测数据对遥感反演数据进行验证,并分析了误差的可能来源。 展开更多

关键词 prospect+sail模型 LAI 大气校正 植物生化参数

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基于PROSPECT+SAIL模型反演叶面积指数的较强适用性植被指数的筛选 被引量：6

2

作者 赵虹 鲁蕾 颉耀文 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期89-94,100,共7页

基于PROSPECT+SAIL植被辐射传输模型,通过控制不同的植被生化变量、地表参数和土壤光谱参数建立光谱数据集,定量地分析了归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(SR)、土壤调节植被指数(SAVI)等10种常用的植被指数(VIs)对叶面积指数(LAI)... 基于PROSPECT+SAIL植被辐射传输模型,通过控制不同的植被生化变量、地表参数和土壤光谱参数建立光谱数据集,定量地分析了归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(SR)、土壤调节植被指数(SAVI)等10种常用的植被指数(VIs)对叶面积指数(LAI)的响应.利用敏感性函数定量地筛选出具有较强适用性的转换型土壤调节植被指数(TSAVI).在此基础上,分别建立了TSAVI及常用植被指数NDVI反演LAI的模型.以张掖市南部地区的TM影像为数据源,进行了LAI的反演,并利用黑河生态水文遥感试验获得的中游LAI数据集对模型进行精度评价.结果表明:TSAVI–LAI模型最佳拟合关系为指数形式,其反演结果与LAI实测值的偏差最小(0.200),R2最大(0.686),RMSE最小(0.397).TSAVI可以作为较强适用性植被指数来进行LAI的反演. 展开更多

关键词 prospect+sail模型 叶面积指数 敏感性函数 转换型土壤调节植被指数

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基于SAIL模型模拟的农作物冠层直射与散射光合有效辐射吸收比例特性研究 被引量：3

3

作者 李丽 范闻捷 +4 位作者 杜永明 唐勇 辛晓洲 张海龙 柳钦火 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期99-108,共10页

为明确太阳直接辐射及散射辐射在进入冠层被冠层吸收以及两者对总光合有效辐射吸收比例(FPAR)造成的影响,利用SAIL模型模拟不同条件下的直射FPAR、散射FPAR以及总FPAR,分析影响总FPAR变化的主要因素以及直射FPAR与总FPAR之间的差异。结... 为明确太阳直接辐射及散射辐射在进入冠层被冠层吸收以及两者对总光合有效辐射吸收比例(FPAR)造成的影响,利用SAIL模型模拟不同条件下的直射FPAR、散射FPAR以及总FPAR,分析影响总FPAR变化的主要因素以及直射FPAR与总FPAR之间的差异。结果表明:FPAR随叶面积指数(LAI)的变化存在饱和现象;能见度为5,15,30 km时散射FPAR对总FPAR的贡献分别是52.6%,29.3%和21.7%,随能见度的变化,直射FPAR与总FPAR间相对误差最大达到13.2%;随太阳天顶角的变化,直射FPAR与总FPAR间相对误差最大达到10.29%,这一误差是由散射FPAR引起的。因此,在进行植被冠层FPAR遥感反演建模时,直射FPAR与散射FPAR需要单独建模,总FPAR则需要根据由天气条件决定的直、散射辐射比例计算得到。 展开更多

关键词 FPAR sail模型 直接辐射 散射辐射

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基于PROSPECT模型的植物叶片干物质估测建模研究 被引量：12

4

作者 王洋 肖文 +3 位作者 邹焕成 陆婧楠 曹英丽 于丰华 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期121-127,共7页

为了快速、准确估测植物叶片干物质含量,为作物长势及健康状况监控提供数据支撑,利用光谱分析技术探讨了干物质含量敏感光谱波段提取方法及其估测建模方法。试验数据由叶片辐射传输模型PROSPECT在干物质含量(0.001~0.02)g·cm^(-2)... 为了快速、准确估测植物叶片干物质含量,为作物长势及健康状况监控提供数据支撑,利用光谱分析技术探讨了干物质含量敏感光谱波段提取方法及其估测建模方法。试验数据由叶片辐射传输模型PROSPECT在干物质含量(0.001~0.02)g·cm^(-2)范围内进行模拟,随机产生1000条400~2500nm的光谱曲线,其中600条光谱曲线用于建模研究、400条光谱曲线作为模型验证数据,同时应用叶片光学特性数据库LOPEX93中325条叶片光谱-干物质含量数据进行进一步验证。首先应用试验数据进行局部敏感性分析,初步得到叶片干物质敏感波段范围,再运用改进Sobol算法进行全局敏感性分析,提取了干物质含量敏感的光谱波段范围,在此敏感波段范围运用波段组合算法计算归一化植被指数NDVI与叶片干物质含量相关系数,优选了4组相关性大的波段组合建立归一化干物质指数NDMI_((1644,1719))、NDMI_((1871,2294))、NDMI_((2150,2271))、NDMI_((1496,2282))用于干物质含量估测建模。结果表明:NDMI_((1644,1719))和NDMI_((1871,2294))模型中三次多项式形式(cubic)效果最佳、NDMI_((1496,2282))模型中幂指数形式(power)效果最佳,三者中NDMI_((1871,2294))的三次多项式模型最优,决定系数R^2为0.837,对叶片干物质含量具有较好的估测能力。 展开更多

关键词 叶片干物质含量 敏感性分析 prospect模型 LOPEX93数据集 光谱指数

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基于PROSPECT和4-scale模型的光化学植被指数尺度转换 被引量：2

5

作者 于颖 刘敏 +4 位作者 范文义 卫甜甜 程腾辉 蒋博 张月 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期27-35,共9页

【目的】光化学植被指数(PRI)对于准确估计植被光能利用率(LUE)有着重要的作用。但在不同的尺度(叶片、冠层、景观尺度)上,PRI与LUE二者之间的关系及其影响因素不同。传感器获得的光谱为像元及冠层光谱,叶片尺度的PRILUE关系模型无法直... 【目的】光化学植被指数(PRI)对于准确估计植被光能利用率(LUE)有着重要的作用。但在不同的尺度(叶片、冠层、景观尺度)上,PRI与LUE二者之间的关系及其影响因素不同。传感器获得的光谱为像元及冠层光谱,叶片尺度的PRILUE关系模型无法直接用于冠层尺度的数据,因此需要对冠层尺度的PRI指数进行尺度转换。【方法】首先通过叶片尺度的PROSPECT模型,模拟不同生化参数下叶片的反射率与透射率,进而计算叶片尺度PRI指数与简单比值PRI指数(记为SR-PRI)。其次,将获得的叶片尺度反射率、透射率作为参数输入到4-scale模型中,获取不同叶面积指数(LAI)下冠层尺度的反射率,计算得出冠层尺度的PRI、SR-PRI。建立不同LAI下PRI、SR-PRI的冠层−叶片尺度转换函数,并对不同尺度上影响PRI、SR-PRI的因子进行敏感性分析。【结果】PRI、SR-PRI在进行冠层与叶片尺度转化过程中,都表现出很明显的线性关系,并且拟合效果(R2)呈现出随LAI的增大而增大的趋势。对比相同LAI水平下的PRI、SR-PRI的拟合结果发现,SR-PRI的拟合效果普遍要优于PRI。【结论】4-scale模型用来进行PRI与SR-PRI在冠层、叶片间的尺度转换是可行的,通过建立不同LAI下的尺度转换函数,可以实现将冠层尺度的PRI、SR-PRI转化到叶片尺度。 展开更多

关键词 PRI SR-PRI prospect模型 4-scale模型 尺度转换 光能利用率

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PROSPECT模型的特征波长优化与作物叶绿素含量检测 被引量：5

6

作者 张俊逸 高德华 +4 位作者 宋迪 乔浪 孙红 李民赞 李莉 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1514-1521,共8页

叶绿素是作物生长诊断的重要参数,对其进行高效检测是农田精细化管理的基础。PROSPECT模型是作物光谱学检测研究的重要工具,可为建立高精度叶绿素诊断模型提供数据集基础。为了建立具有普适性的田间玉米作物叶绿素含量检测模型,使用PROS... 叶绿素是作物生长诊断的重要参数,对其进行高效检测是农田精细化管理的基础。PROSPECT模型是作物光谱学检测研究的重要工具,可为建立高精度叶绿素诊断模型提供数据集基础。为了建立具有普适性的田间玉米作物叶绿素含量检测模型,使用PROSPECT模型输入叶片结构参数和生化参数模拟叶片400~2500nm波段反射率曲线10650条。在其他参数设置保持不变的情况下,分析光谱反射率曲线对叶绿素含量参数的敏感性,结果显示叶绿素含量仅在400~780nm区间对光谱反射率曲线产生影响。讨论了3种叶绿素检测特征波长筛选策略,分别为:根据敏感性分析结果,选出548~610和694~706nm区域共计76个波长,记为SEN-BAND;基于反向区间偏最小二乘法(Bi-PLS)筛选5个区间共计91个波长,记为BPBAND;基于连续投影算法(SPA),在叶绿素影响区域400~780nm筛选10个特征波长,记为SPA-BAND。进而使用2019年、2020年两年期田间实测玉米叶片光谱反射率曲线和叶绿素含量数据,分别应用上述3种方法选取的特征波长构建玉米叶片叶绿素含量检测模型。结果显示,使用SPA-BAND特征波长构建的模型,在两年期数据中均得到最佳结果。2019年数据模型建模集决定系数(R2c)为0.8156,建模集均方根误差RMSEC为2.9086,验证集决定系数(R2v)为0.7995,验证集均方根误差RMSEV为2.9977。2020年数据模型建模集决定系数(R2c)为0.9492,建模集均方根误差RMSEC为0.9768,验证集决定系数(R2v)为0.9102,验证集均方根误差RMSEV为1.5629。表明,基于PROSPECT模型筛选叶绿素含量特征波长建立的叶绿素诊断模型具有普适性。 展开更多

关键词 prospect模型 叶绿素 波长筛选 SPA Bi-PLS PLSR

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基于辐射传输模型的FPAR_(green)与几种植被指数的关系研究 被引量：6

7

作者 董恒 何枋键 张城芳 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期70-75,共6页

为了更好地分析不同植被指数与真实光合有效辐射吸收比例(FPAR_(green))的相关性,利用PROSPECT+SAIL模型对FPAR_(green)进行计算,同时模拟在植被指数类别、叶倾角分布和土壤背景反射率等不同输入参数条件下的多种常见植被指数,观察各植... 为了更好地分析不同植被指数与真实光合有效辐射吸收比例(FPAR_(green))的相关性,利用PROSPECT+SAIL模型对FPAR_(green)进行计算,同时模拟在植被指数类别、叶倾角分布和土壤背景反射率等不同输入参数条件下的多种常见植被指数,观察各植被指数与FPAR_(green)线性拟合精度,寻找最优的植被指数。结果表明,NDVI、SAVI和EVI都是反演FPAR_(green)较好的植被指数。 展开更多

关键词 真实光合有效辐射吸收比例 植被指数 prospect sail 参数反演

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辐射传输模型多尺度反演植被理化参数研究进展 被引量：23

8

作者 肖艳芳 周德民 赵文吉 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期3291-3297,共7页

植被是生态系统最重要的组成成分之一,许多与植被有关的物质能量交换过程都与植被的理化参数密切相关,因此定量估算植被的理化参数含量对监测植被生长状况、森林火灾预警以及研究全球碳氮循环过程等都具有重要意义。在众多定量反演植被... 植被是生态系统最重要的组成成分之一,许多与植被有关的物质能量交换过程都与植被的理化参数密切相关,因此定量估算植被的理化参数含量对监测植被生长状况、森林火灾预警以及研究全球碳氮循环过程等都具有重要意义。在众多定量反演植被理化参数的方法中,基于数学、物理学以及生物学的基本理论建立起来的辐射传输模型受到越来越多的关注。辐射传输模型描述了植被与入射辐射之间的相互作用过程和特征,相对于传统的经验/半经验方法,辐射传输模型物理意义明确,具有稳定性和可移植性强的特点。在分析国内外最新相关研究的基础上,首先从植被叶片、冠层和像元3个不同的尺度阐述反演植被理化参数的辐射传输模型。叶片尺度上主要介绍PROSPECT模型和LIBERTY模型;冠层尺度上主要介绍SAIL冠层辐射传输模型以及PROSPECT与SAIL耦合的PROSAIL叶片-冠层辐射传输模型;像元尺度的植被理化参数反演目前主要采用冠层尺度的辐射传输模型。其次,分析尺度变化下植被理化参数遥感反演所面临的主要问题,如不同尺度下模型参数敏感性的变化、辐射传输模型的选取以及混合像元的影响等。最后,总结展望植被理化参数反演多模型与多种数据源相互结合的研究趋势,以及将来具有高空间分辨率的高光谱遥感卫星升空后所带来的发展前景。 展开更多

关键词 理化参数 prospect PROsail 尺度 辐射传输模型

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植物光学模型估算叶片类胡萝卜素含量的一种双归一化差值-比值植被指数 被引量：7

9

作者 王弘 施润和 +1 位作者 刘浦东 高炜 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2189-2194,共6页

运用高光谱技术进行植物叶片探测具有快速、无损、高精度等特点,在叶片色素等生化成分含量估算方面应用前景广阔。类胡萝卜素作为叶片中重要光合色素之一,因其在可见光区域与叶绿素的光谱吸收特征存在重叠,且其含量远低于叶绿素,导致利... 运用高光谱技术进行植物叶片探测具有快速、无损、高精度等特点,在叶片色素等生化成分含量估算方面应用前景广阔。类胡萝卜素作为叶片中重要光合色素之一,因其在可见光区域与叶绿素的光谱吸收特征存在重叠,且其含量远低于叶绿素,导致利用光谱信息估算叶片类胡萝卜素含量存在困难,国内外少有针对类胡萝卜素含量的植被指数。利用高光谱数据光谱信息丰富的特点,提出一种以波段组合遍历与相关分析为基础,通过多指数协同来构建组合式的植被光谱指数的新方法。在PROSPECT叶片辐射传输模型模拟出大量具有不同生化和生物物理特征的叶片光谱的基础上,成功构建了一种在叶片水平下具有良好稳定性的类胡萝卜素含量估算新指数RVI_(DNDVI)。结果表明,该方法构建的叶片类胡萝卜素光谱指数由两部分组成:由532和405 nm构建的窄波段NDVI(与类胡萝卜素、叶绿素均强相关)和由548和498 nm构建的窄波段NDVI(仅与叶绿素强相关)进行比值组合,能较好消除叶绿素含量对指数的干扰;通过减去对叶片结构高敏感的916 nm处反射率,能消除叶肉结构参数的影响,进一步提高指数的抗干扰能力。该研究得到的指数RVI_(DNDVI)仅对叶片类胡萝卜素具有高敏感性,相关系数达到—0.94,对其进行指数拟合的R^2达到0.834 4。经与模拟数据和实测数据的验证,该指数有较好的估算效果。 展开更多

关键词 类胡萝卜素含量 多指数协同法 植被指数 prospect模型 RVIDNDVI

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基于高光谱的夏玉米叶片SPAD值估测模型研究 被引量：2

10

作者 王俞茜 韩娜娜 +2 位作者 周青云 张宝忠 彭致功 《天津农学院学报》 CAS 2022年第3期1-8,共8页

快速、准确估测夏玉米叶片SPAD值,为大区域监控夏玉米长势提供数据支撑,通过PROSPECT模型模拟拔节期、抽雄期、灌浆期和乳熟期等不同生育阶段叶片光谱反射率,探讨基于高光谱技术估算SPAD值的建模方法。结果表明:(1)针对每个生育期,提出... 快速、准确估测夏玉米叶片SPAD值,为大区域监控夏玉米长势提供数据支撑,通过PROSPECT模型模拟拔节期、抽雄期、灌浆期和乳熟期等不同生育阶段叶片光谱反射率,探讨基于高光谱技术估算SPAD值的建模方法。结果表明:(1)针对每个生育期,提出利用最优高光谱指数估测SPAD值的模型(简称最优模型),对应的最优高光谱指数分别为:REIP、mND705、mND705、G-M,模型的决定系数(R2)分别为:0.6259、0.6912、0.5919和0.5799,均方根误差(RMSE)分别为:14.4、12.3、6.3和9.4,相对误差(RE)分别为:29.1%、22.1%、9.3%和16.9%。(2)针对整个生育期提出利用通用高光谱指数mND705估测SPAD值的模型(简称通用模型),在这四个生育期模型的R2分别为:0.5973、0.6912、0.5919和0.4024,RMSE分别为:12.5、12.0、6.4和7.3,RE分别为:24.2%、21.5%、10.4%和11.8%。对比分析得到,通用模型R2高,RE低,因此,本文提出的通用模型具有较好的估测能力,对夏玉米叶片SPAD值的反演具有较高精度。 展开更多

关键词 SPAD prospect模型 高光谱指数 通用模型

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芒果叶片水分含量估算光谱指数模型的建立 被引量：2

11

作者 莫佳佳 黄玉清 +1 位作者 靳佳 闫妍 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2023年第8期1677-1685,共9页

【目的】建立芒果叶片水分含量高光谱指数模型,实现芒果叶片水分含量快速无损监测,为芒果田间水分管理、日灼病防控、产量提升提供参考依据。【方法】于广西右江河谷百色国家农业科技园区生态遥感试验站采用离体测量法,同步测定芒果叶... 【目的】建立芒果叶片水分含量高光谱指数模型,实现芒果叶片水分含量快速无损监测,为芒果田间水分管理、日灼病防控、产量提升提供参考依据。【方法】于广西右江河谷百色国家农业科技园区生态遥感试验站采用离体测量法,同步测定芒果叶片反射率(R_(λ))、水分含量、干物质含量、叶绿素含量和类胡萝卜素含量等生化参数。基于实测数据集校正PROSPECT模型,并生成模拟数据库。从实测数据集(n=200)和模拟数据库(n=1000)中各自随机选取85%样本作为建模集(n=1020),建立最优芒果叶片水分含量估算高光谱指数模型,并利用剩余15%样本作为验证集对指数模型进行精度验证。【结果】以实测数据校正PROSPECT模型后,PROSPECT模型模拟精度整体提升。比较实测数据与模拟生化组分数据分布特征,得出模拟数据库中光谱数据与实测光谱数据分布相近。对芒果叶片水分光谱吸收波段进行分析,结果表明,1400和1900 nm波段附近出现水分强吸收波谷。对芒果叶片水分含量进行高光谱指数开发,发现二重差值指数[DDn(1255,25)]与叶片水分含量间的相关性最佳、均方根误差最小(相关系数为0.86,均方根误差为2.58×10^(-3) g/cm~2),因而[DDn(1255,25)]为芒果叶片水分含量最优高光谱指数。利用多项式拟合[DDn(1255,25)]与芒果叶片水分含量,结果表明,基于[DDn(1255,25)]的一次多项式回归模型的决定系数为0.73,F检验值为2757.18,在验证集中表现最优。【结论】[DDn(1255,25)]指数与芒果叶片水分含量的相关性最高,基于该指数建立的一次多项式回归模型能快速无损监测芒果叶片水分含量,可用于芒果叶片水分含量无损监测,服务芒果田间水分管理、日灼病防控等生产活动。 展开更多

关键词 芒果叶片 水分含量 光谱指数法 prospect模型 模拟数据库

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高光谱反演水稻叶面积指数的主成分分析法 被引量：15

12

作者 杨燕 田庆久 《国土资源遥感》 CSCD 2007年第3期47-50,61,共5页

为了通过水稻冠层反射光谱来提取水稻叶面积指数信息,尝试利用辐射传输模型PROSPECT+SAIL来模拟水稻冠层反射光谱,比较了各植被指数中叶面积指数(LAI)和叶绿素浓度的相关性。在观察光谱曲线后发现,红边位置光谱可以较好地区分LAI和叶绿... 为了通过水稻冠层反射光谱来提取水稻叶面积指数信息,尝试利用辐射传输模型PROSPECT+SAIL来模拟水稻冠层反射光谱,比较了各植被指数中叶面积指数(LAI)和叶绿素浓度的相关性。在观察光谱曲线后发现,红边位置光谱可以较好地区分LAI和叶绿素浓度二者引起光谱变化的差异。由此提出对700 nm^750 nm区间内的反射光谱做主成分变换,并利用第2主成分与LAI建立反演模型(即主成分分析法),取得了较好效果,表明在植被指数趋近于饱和以至于无法区分二者相关性时,主成分分析法可以作为一种简单而有效提取水稻叶面积指数信息的补充手段。 展开更多

关键词 冠层光谱 叶面积指数(LAI) prospect sail 红边 主成分分析

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基于光谱分析的植物叶片仿生伪装材料设计 被引量：16

13

作者 杨玉杰 刘志明 +1 位作者 胡碧茹 吴文健 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1668-1672,共5页

利用植物单叶光谱模型PROSPECT分析了植物叶片结构和组分对其反射光谱的影响。结果表明,模拟植物叶片反射光谱的仿生伪装材料应具有粗糙表面和疏松多孔结构,基体材料的折射指数应接近植物叶片且在400~2 500 nm之间基本不变,成分中应含... 利用植物单叶光谱模型PROSPECT分析了植物叶片结构和组分对其反射光谱的影响。结果表明,模拟植物叶片反射光谱的仿生伪装材料应具有粗糙表面和疏松多孔结构,基体材料的折射指数应接近植物叶片且在400~2 500 nm之间基本不变,成分中应含有叶绿素和水并严格控制C—H键的含量。依据上述原则,设计了一种由粗糙透明防水表面、叶绿素、水和多孔材料四层构成的新型仿生伪装材料。验证实验表明,上述四层简单复合后的反射光谱即呈现出与植物叶片一致的反射光谱特征,相似度可达0.988 1,且经过三个月的日照后,其反射光谱特征不变,显示了较好的耐候性。该伪装材料与植物叶片光谱相似度高,耐候性好,有望成为对抗高光谱侦察的有效手段。 展开更多

关键词 prospect模型 伪装材料 仿生 高光谱

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植被叶片光谱及红边特征与叶片生化组分关系的分析 被引量：38

14

作者 梁守真 施平 +2 位作者 马万栋 邢前国 于良巨 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期804-809,共6页

以LOPEX’93数据集为基础,利用最新的叶片光学模型——PROSPECT5模型模拟了不同生化组分(叶肉结构参数、等效水厚、叶绿素、类胡萝卜素和干物质)含量叶片的反射率、透射率和吸收率光谱,并在此基础上提取植被红边特征,系统分析光谱和叶... 以LOPEX’93数据集为基础,利用最新的叶片光学模型——PROSPECT5模型模拟了不同生化组分(叶肉结构参数、等效水厚、叶绿素、类胡萝卜素和干物质)含量叶片的反射率、透射率和吸收率光谱,并在此基础上提取植被红边特征,系统分析光谱和叶片生化组分的关系,建立光谱特征与叶片生化组分的关系模型,为生化组分反演提供一定的理论基础。结果表明,在可见光部分,叶片的光谱主要取决于叶肉结构参数和色素(叶绿素和类胡萝卜素);在红外波段,叶片的光谱主要受水分、叶肉结构参数和干物质含量的影响。不同的波段范围内,光谱对生化组分的敏感度不同。叶片的红边特征不受水分和类胡萝卜素的影响,但红边位置随叶绿素的增加向长波方向移动(红移)。红边斜率随内部结构参数的增加而增加,两者之间的关系可用二次方程描述,这为叶肉结构参数的求解提供了一个方向。 展开更多

关键词 prospect模型 叶片生化组分 光谱 红边特征 LOPEX’93数据集

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水稻叶片反射率模拟 被引量：8

15

作者 李云梅 王秀珍 +2 位作者 沈掌泉 于军平 王人潮 《浙江大学学报（农业与生命科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期195-198,共4页

利用 1999年实测的水稻叶片生物化学组份 ,通过 PROSPECT模型 ,建立水稻叶片反射率模拟模型 ,对不同生育期的水稻叶片光谱进行模拟 ,其反射率的实测值与模拟值的相关系数大于 99.5 % ,均方根误差 RMSE值小于 0 .0 2

关键词 叶片反射率 叶片生物 化学组份 prospect模型 模拟 水稻 生育期 叶片光谱

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基于真实三维结构的玉米冠层生化参数垂直分布的定量化分析 被引量：3

16

作者 谢东辉 朱启疆 +1 位作者 王锦地 徐凯 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期337-342,共6页

为了定量研究作物生化参数在冠层中的垂直分布情况,本文以2000年栾城实验测量的玉米冠层自上而下不同叶位叶片的光谱数据为基础,利用PROSPECT模型进行反演,获得每层叶片的叶绿素(a+b)含量、等效水厚度、干物质含量等叶片的生化参数.通... 为了定量研究作物生化参数在冠层中的垂直分布情况,本文以2000年栾城实验测量的玉米冠层自上而下不同叶位叶片的光谱数据为基础,利用PROSPECT模型进行反演,获得每层叶片的叶绿素(a+b)含量、等效水厚度、干物质含量等叶片的生化参数.通过比较发现:玉米冠层叶绿素等含量生化参数具有明显的随高度垂直分层现象,最明显的就是叶片的叶绿素含量,最大和最小叶绿素含量的相对差值甚至可以达到最大值的79.1%.在此基础上,根据实测玉米冠层结构,利用扩展L系统生成玉米真实三维结构冠层场景.通过统计计算每层叶片的生化参数,进而得到冠层生化参数的垂直分布.这为进一步基于冠层光谱的参数反演和定量分析以及农业应用等研究奠定了理论基础. 展开更多

关键词 叶绿素 prospect模型 玉米 扩展L系统 反演

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基于点云的植株表型构建和反射率方向性分析 被引量：3

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作者 方圣辉 汪琳 +2 位作者 周颖 杨光 王东 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期965-972,共8页

三维激光扫描可瞬时高效地采集点云信息,在获取植物表型特征上具有独特的优势。植株不规则的几何结构导致了其复杂的光辐射过程。本文使用激光扫描仪采集了四种代表性植株的稠密点云,数字化为三维模型以准确计算结构表型参数。通过将激... 三维激光扫描可瞬时高效地采集点云信息,在获取植物表型特征上具有独特的优势。植株不规则的几何结构导致了其复杂的光辐射过程。本文使用激光扫描仪采集了四种代表性植株的稠密点云,数字化为三维模型以准确计算结构表型参数。通过将激光点云计算的准确的叶倾角分布和叶面积指数替代传统的SAIL模型中的经验参数,减少了其中间参数,提高了模拟精度。并对模拟反射率和实测反射率进行多角度分析,发现模拟结果在主平面方向有较大提高,垂直主平面方向提高程度相对较弱;植被光谱吸收谷,如450 nm、670 nm,具有较强的光谱异性的同时,结构参数的影响也较为突出,改进后的效果明显,而在近红外反射峰如860nm则无明显改进。通过本文的研究,证明了利用激光快速获取植物表型参数的可行性,并成功利用准确结构参数解决辐射传输中的难点问题。 展开更多

关键词 植物表型 激光点云 叶倾角分布 sail模型

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船舶尾迹SAR成像仿真与散射特性分析(英文) 被引量：2

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作者 侯海平 陈标 张本涛 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期41-46,共6页

分析船舶尾迹后向散射特性,可以进一步理解合成孔径雷达(SAR)图像上尾迹的雷达特征。基于双尺度法(TSM)给出了一种分析船舶尾迹微波后向散射特性的简化数值计算模型,并提出将尾迹海面波高函数用于模型的计算。同时得到尾迹的成像仿真结... 分析船舶尾迹后向散射特性,可以进一步理解合成孔径雷达(SAR)图像上尾迹的雷达特征。基于双尺度法(TSM)给出了一种分析船舶尾迹微波后向散射特性的简化数值计算模型,并提出将尾迹海面波高函数用于模型的计算。同时得到尾迹的成像仿真结果。结果表明,探测参数对船舶尾迹散射特性与对无尾迹海面散射特性的影响是一致的。通过与海上试验得到的SAR图像比较,进一步分析和验证了雷达视向与船舶航向夹角的变化对尾迹散射特性的影响。 展开更多

关键词 sail成像 散射挣陛 船舶尾迹 双尺度模型 数值模型

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叶肉结构对叶片光谱及生化组分定量反演的影响 被引量：6

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作者 施润和 庄大方 +1 位作者 牛铮 王汶 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 2005年第5期589-595,共7页

深入研究了PROSPECT模型中叶肉结构参数N对叶片反射和透射光谱的影响,利用迭代法使全波段代价函数达到最小来计算LOPEX93数据集中样品的最优N值,对在最优N值下的模拟光谱与实测光谱进行比较,并对N在不同取值情况下,叶绿素与水分的反演... 深入研究了PROSPECT模型中叶肉结构参数N对叶片反射和透射光谱的影响,利用迭代法使全波段代价函数达到最小来计算LOPEX93数据集中样品的最优N值,对在最优N值下的模拟光谱与实测光谱进行比较,并对N在不同取值情况下,叶绿素与水分的反演进行了研究.研究认为:(1)N对整个光谱波段产生影响,并随N的增大而减小;(2)构造全波段代价函数,利用迭代法得到的最优N值可以很好地模拟实际光谱;(3)在高估N值情况下的叶绿素和水分反演精度明显高于低估N值的情况;(4)水分反演的效果明显优于叶绿素反演的效果,原因与代价函数的选取有关. 展开更多

关键词 prospect模型 叶肉结构 高光谱 定量反演 代价函数 叶片光谱 结构参数 生化组分 叶肉 叶绿素

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基于EFAST方法的苹果叶片叶绿素含量估算 被引量：1

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作者 杨福芹 沙从术 +2 位作者 冯海宽 韩瑞芳 徐平 《河南农业科学》 CSCD 北大核心 2017年第5期157-160,共4页

为了快速、准确地估算叶绿素含量,使用2012年和2013年在山东省肥城市潮泉镇获取的整个生育期苹果叶片叶绿素含量和配套的光谱数据,利用PROSPECT模型和EFAST方法探讨了对叶绿素含量敏感的波段,然后采用经验统计方法实现了单波段高光谱对... 为了快速、准确地估算叶绿素含量,使用2012年和2013年在山东省肥城市潮泉镇获取的整个生育期苹果叶片叶绿素含量和配套的光谱数据,利用PROSPECT模型和EFAST方法探讨了对叶绿素含量敏感的波段,然后采用经验统计方法实现了单波段高光谱对苹果叶片叶绿素含量的监测。结果表明:以571 nm和697 nm波段光谱参数为自变量所建立的估测模型拟合精度较高,其决定系数(R2)分别为0.71和0.69,均方根误差(RMSE)分别为1.14、1.17 mg/dm^2,相对误差(RE)分别为-1.07%和-1.01%。以PROSPECT模型和EFAST方法整合筛选的敏感波段建立的估算模型监测叶绿素含量效果较好,为利用高光谱技术监测苹果长势提供了理论依据。 展开更多

关键词 苹果叶片 高光谱 叶绿素含量 prospect模型 EFAST方法 随机森林

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