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黑土土壤水分光谱响应特征与模型 总被引：4，自引：0，他引：4
为揭示土壤水分对土壤反射率的影响机理,并为其他土壤参数遥感监测提供理论支持,以吉林省德惠市黑土野外、室内高光谱反射率为研究对象,运用光谱分析方法与统计分析方法,分析土壤水分光谱特征,建立土壤水分光谱模型,得出以下结论：土壤光谱反射率在400-2500 nm范围内主要有5个吸收谷,随着含水量的增加,土壤光谱吸收谷的面积增大;而秸秆光谱反射率在土壤前2个吸收谷附近没有明显的吸收特征;未翻耕土壤由于秸秆残茬的影响,第二吸收谷左右两部分面积比例增大,这一特征可用于判别土壤是否翻种;土壤表层0-5cm含水量与反射光谱数据的相关性强于5-10cm;土壤含水量与土壤光谱反射率之间是指数或线性关系;土壤含水量高光谱模型稳定性较好、精度较高,可以用于土壤含水量的速测。 相似文献
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北大港湿地动态变化特征研究 总被引：2，自引：0，他引：2
北大港湿地位于天津市东南部,具有典型的湿地特征和多种生态环境和社会服务功能。在各种因素的影响下,北大港湿地生态系统严重退化,湿地功能也随之减弱。研究北大港湿地动态变化特征对于改善湿地生态环境质量,提高天津市生态系统的健康水平具有重要意义。本文在3S技术的支持下提取了北大港湿地2000年-2008年的水体、植被和土地利用信息,分析并总结其动态变化特征,在此基础上提出湿地保护和持续发展的对策和措施。研究表明:①2000年-2008年研究区的水资源、植被资源和土地利用都发生了很大变化;②随着水资源的匮乏,湿地植物群落退化,有向盐渍化过渡的趋势。9年来,湿地植被长势呈现从好转到恶化的趋势,这种变化与湿地水资源量变化密切相关;③2000年-2008年研究区湿地变化呈现自然湿地人工化,人工湿地城市化两大特点。据此提出:尽快建立湿地生态用水保障机制,实现湿地-保护-利用-开发-致富-提高-保护……湿地的良性循环是北大港湿地生态改善的有效途径。 相似文献
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基于遥感的南四湖湿地干旱响应特征研究 总被引：1，自引：0，他引：1
根据多年的气象资料和PDSI(Palmer Drought Severity Index)指数数据以及干旱年份(2002年)的水文资料,分析了南四湖区域气候变化的特征和干旱背景,并利用干旱年份的5景Landsat卫星遥感数据,计算了研究区的归一化植被指数(NDVI)和修正的归一化水体指数(MNDWI),并作为湿地对干旱响应的特征指标,研究了2002年南四湖湿地干旱特征,揭示了湿地对于极端干旱事件的响应特征,着重分析了干旱对湖泊湿地植被的影响,并讨论了极端干旱对于湖泊湿地生态系统和景观格局变化的影响。得到以下结论:①近60多年来南四湖湿地增温趋势明显(R2=0.21,P=0.0002),干旱趋势不显著。2002年是南四湖湿地自1951年以来降水最少年份,也是严重干旱年份(PDSI-3);②干旱导致湿地水面持续减小,湿地植被NDVI和植被面积存在先升高后降低特征。在受到轻微干旱时,湿地植被NDVI略有增加;当发生中度和严重干旱时,湿地植被NDVI急剧下降,且小于多年平均值;③从空间格局看,2002年10月份南四湖中的南阳湖、独山湖和昭阳湖干涸见底。湿地干旱初期,随着水位下降植被向湖心扩展,湿地NDVI上升;而后随着湖盆出露和干旱加剧,植被开始由湖周边向湖心不断死亡,NDVI下降;④极端干旱事件对湿地生态系统和景观格局有显著影响。因此,进行景观格局年际变化分析时需要格外重视干旱等极端气候事件短时间内对湿地景观格局的影响。 相似文献
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以柑橘树冠层光谱为例,通过对HJ-1A星HSI传感器所采集的柑橘高光谱遥感数据与ASD便携式手持光谱仪所采集的地面实测柑橘冠层光谱进行比较,旨在探究HJ-1A星高光谱数据反演柑橘光谱的可靠性与适用性。结果表明:ASD与HSI数据的柑橘光谱反射率存在差异,尤其在红光波段和近红外波段有显著差异;ASD数据的光谱反射和吸收特征都较HSI数据明显;ASD与HSI数据的柑橘光谱变量特征也存在差异,尤其是黄光波段微分值造成的光谱变量差异最明显。因此,在进行小区域尺度柑橘光谱研究时不宜采用HSI测得的柑橘冠层反射光谱数据,但通过适当地改进HSI数据预处理方法,在大区域尺度上HSI数据能较为准确地表现柑橘光谱吸收、反射、红边等特征,可以应用于柑橘植被指数的反演研究。 相似文献
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不同利用强度下草地植物物种多样性变化——以正镶白旗典型温性草原区为例 总被引：1，自引：0，他引：1
采用植被群落调查方法,对位于蒙古高原东南缘的内蒙古自治区正镶白旗典型草原区开展了野外综合考察。基于调查数据,结合土地利用与土地覆被(LUCC)数据,计算分析了不同利用强度下的草地植物物种数、群落α多样性以及群落β多样性分布特征。结果表明:①草地植物的物种数量是随着利用强度增强而逐渐降低的;但禾本科和杂草类植物数量呈现出先减少后增加再减少的变化趋势、菊科植物则呈现出持续下降的变化规律;豆科植物则呈现出现增加后减少的变化规律。在生态工程区域,无论是物种总数不同科目物种数量均是最少的;②物种重要值的分布特征是:羊草、克氏针茅等建群种在背景样地中最高、随着利用强度的增加,其重要性逐渐降低,而伴生种、杂类草的重要值逐渐升高。在生态工程区,羊草的优质牧草物种重要值是最高的;③总体上,研究区草地植物群落α多样性在轻度与中度利用样方中较高,背景样方次之,重度利用样方中最低。而生态工程区,其各个指数均则介于轻度、中度利用与背景样地之间;④群落相似度指数在轻度与中度利用草地样地最高、说明两者之间没有明确的界线;而生态工程区与背景样地相似度指数较高,说明生态保护和建设工程取得阶段性成果。 相似文献
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《科技通报》2016,(9)
植被覆盖动态变化是进行生态遥感监测的重要内容,以重庆云阳县为例,研究重庆山区的植被动态变化规律,利用2010-2015年期间的Landsat TM数据,对重庆市云阳县山区的植被覆盖度进行动态变化的规则性分析。结合归一化植被指数NDVI计算植被的覆盖度,利用FRAGSTATS软件从植被覆盖的形状、斑块大小、高光谱特征等方法分析。结果分析表明:云阳县的山区植被覆盖整体上呈下降趋势,但总体来说,植被的覆盖水平一直比较稳定,云阳县的植被变化类型的面积及比例区域平稳,说明了当地对生态环境的维护力度较大,但同时也出现了一定的轻微退化区域,需要对植被的退化区域进行相应的维护,结合自然和人为的力量,改善生态环境,进行生态修复。 相似文献
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土壤中的重金属汞元素是对人体毒害最大的5种重金属之一,为了实现快速土壤重金属汞的监测,本文采集了广东省75个土壤样品,对其进行室内高光谱测定和化学测试分析,获取高光谱数据及土壤重金属汞含量。为了获取土壤汞的高光谱反演的最佳模型,本研究对土壤高光谱数据进行平滑、连续统去除、光谱微分、倒数对数、倒数、对数、双波段组合等处理,同时,对土壤汞含量作对数变换,通过反复试验,筛选出与对数变换后的土壤汞含量相关性最高的光谱指标。研究结果表明:土壤汞的最佳光谱指标为反射率一阶微分的波段组合(700*R_((587. 705nm))-250*R_((1373. 48nm))),相关系数高达-0. 744;由反射率一阶微分光谱指标构建的土壤汞的高光谱反演模型最佳(y=0. 1491x~3-0. 53x~2+0. 0358x+1. 2596),其决定系数R~2为0. 60,均方根误差RMSE为0. 183。其验证样本预测值与实测值比较,平均相对误差为0. 169。由此可知该模型用来快速估算广东省土壤汞含量是可靠的。 相似文献
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《科技通报》2018,(11)
以广东省肇庆市高要区为典型研究区,实地采集53个土壤样品。首先,在野外利用地物光谱仪测量土壤的光谱反射率,然后将土壤样本带回实验室并测定土壤中砷(As)、铜(Cu)元素的含量;其次,对土壤光谱数据进行预处理和数学变换;最后,利用偏最小二乘回归方法(PLSR)建立土壤重金属含量的高光谱反演模型。结果表明,土壤As含量的最佳估测模型是基于反射率倒数对数的一阶微分特征波段与土壤As含量实测数据构建的偏最小二乘模型,建模的决定系数R~2为0.75,均方根误差RMSE值为0.9425,验证R~2达到了0.79,RMSE值为0.8318,相对分析误差RPD为2.303,符合RPD2的要求,模型具备了估算土壤As元素含量的能力。土壤重金属Cu与反射率对数的一阶微分构建的模型拟合效果最好,建模R~2为0.80,RMSE值为2.1360,验证R~2达到了0.79,RPD为2.304,模型具备了估算土壤Cu元素含量的能力。 相似文献
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湿地作为中国重要的生态水文环境资源,及时、准确的监测湿地的水体信息具有重要意义。虽然Sentinel-2A数据相较于Landsat-8影像作为新兴的卫星遥感影像数据源名具有较多优势,但在湿地的水体信息提取的应用效果是否具有众多优点,仍是未知,因此,本文选取扎龙湿地研究区内的Sentinel-2a和Landsat-8影响各一景影像作为数据源,基于面向对象的分类分类方法提取湿地的水体信息,验证两种数据源的分类结果精度,结果表明:a.基于影像光谱特征差异和水体指数的可分性Sentinel-2A都高于Landsat-8影像,且提取结果显著。b.Sentinel-2A相较于Landsat-8影像提取得到较高的精度,水体信息用户精度87.31%,总体精度达85.87%,以上研究结果表明:Sentinel-2A影像数据相较于Landsat-8数据在复杂的小尺度湿地提取水体信息的精度更高,研究结果可作为湿地的保护研究提供理论基础数据。 相似文献
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基于Sentinel-2A影像特征优选的随机森林土地覆盖分类 总被引：10，自引：0，他引：10
《资源科学》2019,(5)
中南半岛地处热带、亚热带地区,由于水热条件适宜,植被生长旺盛,土地利用强度高,地表覆盖类型的光谱特征时空变异复杂,使用传统的基于光谱特征的遥感分类精度难以保证。Sentinel-2A卫星遥感数据具有较丰富的光谱波段和较高的空间分辨率,为土地覆盖遥感分类提供了多维特征空间。但多维特征参与分类容易造成信息冗余,从而导致分类速度和精度降低。因此,如何充分利用Sentinel-2A数据丰富的光谱和空间信息,并通过高维特征空间降维进行特征优选对于提高分类精度具有重要意义。本文以中南半岛典型地区土地覆盖分类为例,利用Sentinel-2A多波段光谱特征,归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、差值植被指数(DVI)、归一化水体指数(NDWI)等指数特征以及对比度、相关性、能量、均值、熵等纹理特征,在随机森林模型框架下,采用平均不纯度减少方法对不同特征在土地覆盖分类中的重要程度进行识别;利用袋外(OOB)误差方法,对重要特征组合进行了优选;利用优选特征进行随机森林土地覆盖分类,并与原始随机森林分类结果进行对比。结果表明:Sentinel-2A影像的光谱特征和纹理特征在土地覆盖分类中具有较为重要的作用,光谱特征中短波红外、可见光、植被红边波段重要性较大,纹理特征中均值、能量法重要性较高。选择重要性列前9位的特征参与分类时,OOB精度达到最高;继续增加特征会使模型复杂度过高,容易发生过拟合而使得分类精度不增反降。通过特征优选高效利用了Sentinel-2A丰富的光谱和纹理信息,其总体分类精度达87.53%,Kappa系数达0.8461,优于原始随机森林方法,一定程度上提高了热带亚热带地区复杂土地覆盖分类精度。 相似文献
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1982-2012年南四湖湿地景观格局演变分析 总被引：4，自引：1，他引：3
湿地资源具有重大的生产、生态效应。近年来,湿地丧失和退化越发严重,由此带来的生态环境问题自然成为人类关注的热点,湿地研究成为国内外学者研究的前沿领域。本研究以山东省南四湖多时序遥感与土地利用数据为基础,运用遥感和GIS技术,选取斑块密度(PD)、斑块类别面积(CA)、最大斑块指数(LPI)等景观格局指数,对南四湖1982-2012年的湿地景观格局与变化特征进行分析。研究结果表明:①1982年以来,南四湖自然湿地面积逐渐下降,由1982年的118 671.10hm2减少到2012年的69 525.63hm2;而人工湿地的面积逐年增加,2012年人工湿地达93 830.04hm2,南四湖湿地以人工湿地为主,其变化对南四湖湿地的影响较大;②对重要景观指数的计算表明:1982-2012年斑块个数(PD)逐年增加,且增长速度较快,主要是由于人口增长引起的建设用地面积不断增长;斑块平均面积(AREA-MN)在研究时期内呈逐年下降的趋势,说明南四湖湿地的破碎化程度在逐年加剧,人类活动对南四湖的影响越来越大;多样性指数(SHDI)呈波动状上升,说明研究范围内多样性逐年增大;景观均匀度(SHEI)变化不大,说明斑块类型在景观中趋于平衡。湿地景观格局的变化是自然因素和社会因素共同作用的结果,但更主要的原因为人类活动。 相似文献
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《科技通报》2018,(10)
春季的植被枯落层盖度是研究沙尘源区的重要指标之一。本研究以内蒙古东部的通辽、赤峰和锡林郭勒盟地区为研究区,利用FieldSpec3光谱仪测量不同地类的光谱特征,并计算不同地类的春季枯落层盖度,研究蒙东地区春季不同地类的植被枯落层盖度与基于MODIS波段的常用植被指数和波段组合的相关关系。研究发现:典型草原、荒漠草原、沙地和耕地春季植被枯落层盖度分别与Ref6-Ref7、DVI、Ref1/Ref6,以及Ref5-Ref7相关性最高,而与NDVI、RVI等传统的植被指数相关性不高。分别建立典型草原、荒漠草原、沙地和耕地春季植被枯落层盖度与Ref6-Ref7、DVI、Ref1/Ref6,以及Ref5-Ref7的线性模型,模型精度分别达到70.07%、79.97%、88.15%和83.4%。该研究为采用MODIS遥感数据识别蒙东沙尘源区提供了重要的支撑。 相似文献
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高强度人为扰动所带来的地表破碎化使得"同物异谱"和"异物同谱"现象特别严重,仅靠地物光谱特征统计提取土地利用信息存在明显缺陷与不足,探索符合特定区域的基于多元方法耦合的土地利用信息提取模型显得非常必要,可为复杂土地利用信息提取提供便捷通道.本文首先找出典型土地利用类型的光谱特征和归一化差异型指数变化规律,再运用交互式数据语言耦合光谱信息并建立决策函数,对1993年、2001年和2009年3期TM影像进行决策树分类,以自动提取三峡库区回水淹没与快速城市化重叠区这一高强度人为扰动复合区典型土地利用信息.结果表明:典型地类的波谱响应曲线和归一化差异型指数曲线分布形态符合于地表三大基本地类特征,以此验证了研究中所选取的三种指数的合理性和各地类样区选择的有效性;各地类在TM影像1、2、3波段上因光谱特征变化趋势无明显差异、相关性较强而不易于提取,3、4、5波段光谱特征因差异变化最大、所包含的土地利用信息最为丰富而更易于提取样区典型地类;三种指数及其差值组合指数的曲线分布形态及其值变化与研究区的实际地类变化较为吻合;多元方法耦合的决策树分类比监督分类方法在提取土地利用信息上具有更高的精度,在样区土地利用自动分类中是一种低成本、易实现和推广的有效方法,从1993年、2001年和2009年总体分类精度分别提高了18.46%、15.43%和24.18%.据此,基于多元方法耦合的决策树分类模型能为三峡库区人为扰动复合区土地利用信息提取提供一可操作途径,为整个三峡库区土地利用信息自动提取提供已有方法的整合思路. 相似文献
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选取濮阳市2001-2013年经济与环境数据,建立人均GDP与环境污染排放量之间的曲线模型,得到了濮阳市环境库兹涅茨曲线特征。研究表明:人均GDP与废水排放总量、废气排放总量和工业固体废物产生量呈现典型的倒U型特征,而人均GDP与化学需氧量排放量、氨氮排放量和氮氧化物排放量呈现正U型的特征。根据环境指标选取的不同,环境库兹涅茨曲线特征表现出一定的差异性。 相似文献
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森林类型识别是森林资源遥感监测的基础工作,低分辨率遥感影像缺少纹理细节信息,高分辨率遥感影像不仅具有光谱信息,而且提供丰富的空间、纹理特征信息,因此基于高分辨率遥感影像的纹理特征进行森林内部信息的提取成为近年研究的热点及难点,传统基于单个象元纯光谱及面向对象建立规则集的方法难以有效区分天然林与人工林植被覆盖信息.本文利用面向对象多尺度分割算法、Sobel算子边缘检测及骨架线提取等方法,提取天然林与人工林的纹理线特征,构建了一种新的特征指数——纹理线条密度指数(TLDI).研究表明:与常用的NDVI、SAVI、EVI等植被特征及VAR、HOMO、CON等GLCM纹理特征指数相比,TLDI指数的离散度更好、分类效果更佳;当TLDI＞0.1时,为天然林植被覆盖区;当0＜TLDI＜0.1时,为人工林植被覆盖区.典型区域的实验表明,除极少数稀疏天然林对象斑块错分人工林,总体分类精度较高,人工林错分率小于0.83％,面向对象的TLDI指数可以有效地提取森林内部天然林与人工林植被覆盖信息. 相似文献
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祁连山草地植被NDVI变化及其对气温降水的旬响应特征 总被引：10，自引：4，他引：6
本文利用SPOT VGT-NDVI数据和旬气温、降水数据,分析了祁连山草地植被NDVI时空变化趋势及其
对气温、降水的旬响应特征。结果表明：①1999年-2007年祁连山草地植被NDVI呈缓慢增加趋势。典型草原和平
原草地植被年均NDVI和生长季NDVI增加速率高于高寒草甸草地和沙漠草地。祁连山草地植被NDVI增加和减少
的面积分别为6 9776km2和1 5928km2,植被NDVI增加的区域分布在冷龙岭、拉脊山、大通山、达坂山、青海南山、走
廊南山、托来山、托来南山等地区,减少的区域分布在乌鞘岭、大通河、石羊河、黑河、北大河、疏勒河等河流河谷以
及青海湖周边地区;②祁连山草地植被NDVI年内月和旬变化曲线均呈单峰型;③祁连山地区气温变化对草地植被
NDVI的影响强于降水,气温、降水与草地植被NDVI的最大相关性滞后期都为2旬左右。春季和秋季NDVI对气温
和降水响应的滞后期较短,而夏季响应滞后期较长;④气温是影响典型草原生长的主要因素,夏季降水是影响植被
生长期内植被生长的重要因子。温度是高寒草甸草地生长的限制因子,而降水量则是沙漠草地、平原草地的生长
限制因子。 相似文献
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本文分析了宽带分路器中双折射现像对偏振相关损耗(PDL Polarizationdependentloss)的影响,结果发现:1)分路器的直通臂和耦合臂的偏振相关损耗相同;2)随制备分路器的拉伸速度的增大,1310nm波长的偏振相关损耗与1550nm波长的偏振相关损耗的变化曲线有一交叉点;3) 在小于交叉点的范围内,由于双折射效应,使1310nm光的偏振相关损耗小于1550nm光的偏振相关损耗.4)在大于交叉点范围内,由于分路器内的拉伸应力做用,1310nm光的偏振相关损耗明显增大,1550nm光的偏振相关损耗平稳减小;5)发现在交叉点处偏振相关损耗最小,我们从大量的实验数据得出制备50%分光单模双窗分路器的最佳熔融拉伸速度为0.25±0.05mm/s. 相似文献
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MODIS以其时间分辨率、光谱分辨率的优势成为全球及区域土地覆盖研究的主要数据源。但如何快速准确的提取所需土地覆盖信息一直是科学界研究的焦点问题。对于NDVI时序数列分类方面的研究很多，其中影响分类精度的一个重要因素就是NDVI的数据质量问题。本文通过试验发现经过SavizkyGolay滤波处理的NDVI时序数列能够反映植被季相变化特征，与传统的滤波效果相比有明显改善，更符合实际情况。通过分析数据的波谱曲线，滤波后的时序数列能较好的区分植被与非植被、草本（一年生）与木本（多年生）覆盖类型。但研究区内一年一熟的农作物与高盖度草地、落叶针叶林与落叶阔叶林具有相似的物候特征，仅通过NDVI序列很难区分。为解决这一问题，本研究利用MODIS地表温度（land surface temperature,LST）产品对NDVI时序数列修正，利用前5个主成分进行分类。所得分类结果用363个野外调查样区进行验证，总分类精度达到了69.15％，kappa系数为0.6499。结果表明添加LST的时序数列比单纯的NDVI夸大了覆盖类型的差异，提高了分类结果的精度。为充分发挥MODIS高时间分辨率的优势，下一步应对多源数据进行定量分析，结合植被的物候关键期识别土地覆盖类型，必将进一步提高分类精度。 相似文献
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正本文对空中实测获取云目标的红外辐射数据进行了研究分析,利用高温标定低温的方法计算得到了云目标的表观光谱辐射亮度曲线,并对典型高度上云目标的红外辐射特征进行比对分析,得到云目标红外辐射变化规律,并将光谱测量结果与热像测量结果进行了比对验证,得到其测试结果一致性较好的结论。随着光电探测装备及精确制导武器的快速发展,对飞行器的发展和应用构成严重威胁,而为了提高飞行器在复杂战 相似文献