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题名数据驱动SIF反演算法在塔基观测中的应用效果评价
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作者
鄢列慎
刘新杰
陈冀岱
邹楚
杜凯奇
刘良云
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机构
西安科技大学测绘科学与技术学院
可持续发展大数据国际研究中心
中国科学院空天信息创新研究院数字地球重点实验室
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出处
《遥感技术与应用》
CSCD
北大核心
2023年第4期924-934,共11页
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基金
国家杰出青年科学基金项目“植被定量遥感”(41825002)
国家自然科学基金项目“环境因素对SIF-GPP定量关系的影响机理与建模研究”(42071310)
国家自然科学基金项目“小麦条锈病的SIF早期探测机理与方法”(42171394)。
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文摘
日光诱导叶绿素荧光(Solar-Induced Chlorophyll Fluorescence,SIF)与植被光合作用关系密切,能够揭示植被真实生理状况,准确获取SIF信息对陆地生态碳循环和全球植被监测具有重要意义。以3FLD算法的SIF反演结果和NIRvR为参考,开展了基于塔基平台的数据驱动SIF反演算法性能评价研究。首先利用塔基连续冠层光谱观测数据,分析了SVD算法在不同大气窗口的SIF反演效果;其次利用大气校正前后的实测数据,探究大气因素对SVD算法反演SIF的影响程度;最后,将实测数据按照光照条件区分,对比了天气稳定与天气波动条件下,基于SVD算法的SIF反演结果的稳定性。结果表明:(1)SVD算法在735~759 nm(不包含大气吸收波段)、745~780 nm(包含大气吸收波段)窗口的SIF反演精度较高;(2)SVD算法的SIF反演精度受大气影响远小于3FLD算法;(3)当光照条件剧烈变化时,使用SVD算法可以有效克服FLD类SIF反演算法对同步太阳光谱观测的依赖;即使光照迅速变化,基于SVD算法依旧能够得到稳定可靠的SIF反演结果。综上所述,SVD算法对于塔基SIF反演来说具有非常大的应用潜力。
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关键词
日光诱导叶绿素荧光(SIF)
数据驱动算法
奇异值分解(SVD)
塔基光谱观测
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Keywords
Solar-Induced Chlorophyll Fluorescence(SIF)
Data-driven algorithm
Singular Vector Decompo⁃sition(SVD)
Tower-based spectral observation
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分类号
TP79
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于植被指数和叶绿素荧光的总初级生产力估算
被引量:4
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作者
郭健
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机构
西安科技大学测绘科学与技术学院
中国科学院遥感与数字地球研究所数字地球重点实验室
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出处
《北京测绘》
2019年第4期427-432,共6页
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基金
国家重点研发计划(2016YFA0600302)
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文摘
以大满超级站的通量数据和塔基光谱数据为数据源,使用3种植被指数与光合有效辐射的乘积、叶绿素荧光分别反演玉米冠层尺度的GPP,构建线性回归模型进行建模与验证。结果表明:(1)在全时期时间序列动态分析中,VI×PAR、SIF与GPP具有较高的一致性,整体变化情况为先增大后减小,在抽雄期间达到最大值;(2)抽雄前期选择NDVI×PAR、EVI2×PAR、CIred edge×PAR为优选模型,建模数据R^2>0.83,RMSE<2.00 gC/m^2/d;抽雄后期选择CIred edge×PAR为优选模型,建模数据R^2=0.83,RMSE=2.20 gC/m^2/d;全时期选择EVI2×PAR、CIred edge×PAR为优选模型,建模数据R^2>0.79,RMSE<2.30 gC/m^2/d。基于SIF建立的GPP反演模型较为稳定,建模数据R^2>0.66,RMSE<2.99 gC/m^2/d。
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关键词
植被指数
叶绿素荧光
总初级生产力
涡度相关系统
塔基光谱观测
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Keywords
vegetation index
chlorophyll fluorescence
gross primary productivity
eddy covariance
tower-based spectral observation
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分类号
P237
[天文地球—摄影测量与遥感]
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题名基于查找表的塔基平台O2-A波段大气校正方法研究
被引量:2
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作者
郭健
刘良云
刘新杰
胡姣婵
竞霞
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机构
西安科技大学测绘科学与技术学院
中国科学院遥感与数字地球研究所
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出处
《遥感技术与应用》
CSCD
北大核心
2019年第3期467-475,共9页
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基金
国家重点研发项目(2017YFC0503803)
中国科学院重点部署项目(KFZD-SW-310)
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文摘
塔基光谱观测是连接通量站点与卫星遥感数据间的重要桥梁,而水平地表与塔基平台之间大气吸收、散射的作用对O2-A等大气吸收波段的影响难以忽略。首先,分析了大气辐射传输对塔基平台上下行辐射的影响,建立了基于上下行透过率的大气校正方法,即通过直射光透光率和总的透过率校正上下行辐射的影响。其次,利用中分辨率大气传输模型的模拟数据,定量分析了550nm气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth at 550nm,AOD550)、辐射传输路径长度对大气透过率的影响,并建立了基于近红外与红光波段下行辐照度比值和太阳天顶角的AOD550查找表(Look-up Table,LUT),以及基于AOD550和辐射传输路径长度的上下行大气透过率LUT。最后,利用塔基平台观测的不同生育期玉米冠层光谱数据,分析了大气校正前后O2-A波段吸收线内外表观反射率的差异。结果表明:基于AOD550和辐射传输路径长度的LUT大气校正方法,可以较好地校正塔基平台O2-A吸收波段大气上下行辐射传输的影响,为塔基平台的日光诱导叶绿素荧光观测等应用提供了重要方法支持。
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关键词
塔基光谱观测
大气辐射传输
大气校正
O2-A波段
气溶胶光学厚度
辐射传输路径长度
查找表
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Keywords
Tower-based spectral observation
Atmospheric radiation transfer
Atmospheric correction
O2-A band
Aerosol optical depth
Radiative transfer path length
Look-up table
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分类号
TP79
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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