闫彬彦
- 作品数：9 被引量：130H指数：7
- 供职机构：德克萨斯大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球自动化与计算机技术生物学农业科学更多>>
- 遥感反演叶面积指数的关键问题
- 植被是陆地表面一种很重要的土地覆盖类型，在地表与大气间的物质能量交换中起着极为重要的作用，叶面积指数LAI是描述植被长势的关键参数，精确反演LAI是提高遥感作物估产精度、准确估算植被同碳量的前提和基础。通过定量遥感手段准...
- 闫彬彦
- 关键词：叶面积指数遥感反演
- 草地退化的高光谱遥感监测方法被引量：30
- 2010年
- 我国草地分布面积广,退化情况严重,实时、准确地监测草地的生态状况,对于区域气候、碳循环研究以及经济发展具有重要意义。利用地面实测光谱数据进行了高光谱草地退化监测研究。选择内蒙古呼伦贝尔市的温性草甸草原为研究对象,测量了草甸草原的羊草、克氏针茅、冷蒿等多种植物的叶片、冠层以及多种植物混合的群落反射率光谱数据。通过有效的光谱特征参量化方法,提取叶片和冠层光谱的光谱特征,准确区分了草甸草原的几种建群和退化指示草本植物,验证结果表明光谱识别的精度高于95%。以此为基础,利用线性光谱混合模型对群落植被的混合光谱数据进行混合光谱分解,得到各组分的覆盖度,误差在5%以内。该文的研究结果为高光谱遥感草地监测提供了有力依据。
- 王焕炯范闻捷崔要奎周磊闫彬彦吴代晖徐希孺
- 关键词：草地退化光谱特征
- 行播作物二向性反射(BRDF)的一体化模型被引量：8
- 2012年
- 行播是我国作物耕种的重要形式,行播作物BRDF模型的建立是描述冠层二向性反射特征以及进一步估算农田生态参数的基础.由于宏观结构特征差异,以往研究往往将行播作物视为连续植被和离散植被之间的过渡性植被,将垄作为主要的几何特征用几何光学方法分别计算冠层光照面与阴影面、背景光照面与阴影面在传感器视场中的面积比例(四分量),并通过线性加权求得行播作物对太阳辐射的一次反射辐射亮度的近似解析表达式,但是鉴于四分量随太阳-目标-传感器三者几何关系的改变而改变,造成计算公式过于复杂,加大了生态参数反演的难度.本文从植被冠层微观结构入手,将行播作物视为叶片在冠层尺度上发生群聚的结果,用尼尔逊参数将均匀连续植被、小尺度群聚连续植被以及行播作物联系起来,从理论上推导尼尔逊参数的近似表达式,并利用几何光学模型思想,将叶片作为计算四分量(即光照与阴影叶片以及光照与阴影背景)的出发点,首先建立均匀连续植被的BRDF模型,然后逐步推广到行播作物的一体化BRDF模型.把描述叶片在空间分布上发生群聚现象的尼尔逊参数()引入到BRDF表达式中有重要意义.为了验证行播作物一体化BRDF模型,利用"黑河遥感联合实验(WATER)"于2008年5月30日和7月1日在黑河流域地面采集的行播作物冠层BRDF数据作为验证数据集与模拟结果进行了对比,结果表明本文提出的行播作物BRDF一体化模型能够较准确的描述行播作物冠层反射的非各向同性性质,表述更合理简便,亦利于参数反演,总之,离散植被和连续植被之间没有不可逾越的鸿沟,充分认识到它们之间的共性与个性有利于BRDF建模;同时也再次证明几何光学四分量模型抓住了所有植被类型二向性反射的基本动因,适用于不同植被类型.
- 闫彬彦徐希孺范闻捷
- 关键词：BRDF群聚
- 高光谱遥感监测土壤含水量研究进展被引量：37
- 2010年
- 土壤含水量是监测旱情墒情的关键参量,近年来在利用高光谱遥感数据监测土壤含水量方面,国内外进行了大量的研究。文章首先在分析利用不同波段监测土壤含水量的原理及优缺点基础上,指出高光谱遥感监测的独特优势和问题。并以此为出发点,从机理上归纳了土壤含水量对土壤反射率的整体影响,以及对不同波段响应的差异。在此基础上,从物理机理和统计方法两个方面,总结了土壤含水量与土壤反射率的关系。并分析和评价了各模型及统计方法中的关键问题和优缺点。以往研究土壤含水量与土壤反射率关系的实验方法中往往存在一些问题,文章也一一指出并提出了解决方案。同时,探讨了高光谱在消除植被影响,更好地反演土壤含水量方面的可行性。最后对未来的研究方向进行了展望。
- 吴代晖范闻捷崔要奎闫彬彦徐希孺
- 关键词：高光谱遥感土壤含水量反射率
- 遥感反演离散植被有效叶面积指数的空间尺度效应被引量：22
- 2013年
- 叶面积指数(LAI)是表征植被几何结构和生长状态的关键生物物理参数,也是气候、能量和碳循环等模型的重要输入参数.遥感反演LAI的尺度效应问题一直备受关注.考虑到尼尔逊参数对离散植被的BRDF模型的影响,我们定义有效叶面积指数LAIeff,LAIeff与传统概念下的叶面积指数具有相同的表征植被冠层内叶子浓密程度的主要功能,因此,本文以讨论有效叶面积指数为主.离散植被的空间尺度效应产生机理与连续植被有所不同,本文在方向性二阶微分方法(DSD)反演有效叶面积指数的基础上,讨论了离散植被空间尺度效应产生的原因,并提出了有效叶面积指数的尺度转换公式.理论分析结果表明高分辨率像元有效叶面积指数反演值的平均值总是大于等于同一目标低分辨率像元的有效叶面积指数反演值.另外,本文基于实际航空高光谱遥感影像,反演了中国河北省张家口市怀来县某植被覆盖区的有效叶面积指数,其反演结果验证了该结论的正确性和尺度转换公式的可靠性.
- 范闻捷盖颖颖徐希孺闫彬彦
- 尺度转换规律与同步反演作物播种面积和叶面积指数被引量：8
- 2010年
- 遥感作物估产是保证粮食安全的重要手段.然而中国田块破碎程度较高,在中低分辨率遥感图像上混合像元所占比例很高,混合像元信息分解问题成为中国实施遥感作物估产必须克服的首要难题.本文基于尺度转换规律,针对混合像元,提出了一个同步反演作物播种面积和叶面积指数的新方法.为解决作物的二向性反射及滤除土壤背景干扰的问题,采用了准确、简便的作物冠层反射率模型,利用高光谱优选波段的二阶微分方法很好地滤除了方向性和背景的干扰.选择甘肃省张掖市盈科灌区为试验区,区内主要作物为小麦和玉米,以2008年7月15日的Hyperion/EO-130m分辨率的高光谱数据为基础,通过将反射率值取平均的方法获得分辨率分别为180和1080m的图像,构成多尺度遥感图像系列,通过尺度转换规律反演计算了1080m分辨率图像上每个像元的播种面积和平均叶面积指数.用2008年8月10日的SPOT-510m分辨率多波段图像的分类结果作为近似真值,验证了播种面积的反演结果,结果表明以这一方法获得的农田空间分布规律与验证值一致,反演误差近似正态分布,误差在?0.1～0.1之间;并用地面实测的85个LAI-2000测量点配合手持GPS定位对平均LAI的反演结果进行了验证,反演平均LAI的标准差为0.34,结果表明这一方法具有较高的可信度.
- 范闻捷闫彬彦徐希孺
- 关键词：同步反演播种面积叶面积指数
- 基于高光谱数据的呼伦贝尔草原花期物种识别和覆盖度估算被引量：19
- 2011年
- 实时准确地监测草地植物种类和覆盖面积对草原物种多样性研究和生态环境的可持续发展具有重要意义。草地植物在花期具有独特的光谱特征,相比营养生长期,通过花更容易识别物种。花期是遥感识别物种的关键时期。本文利用2008年8月和2010年7月呼伦贝尔草原上麻花头、棉团铁线莲、冷蒿、蓬子菜、黄花菜、有斑百合和细叶百合七种花以及裸土的实测高光谱数据,通过其冠层光谱的特征分析和参量化,找出了各物种之间的光谱差异,且得到了参量化特征识别方法,经验证,当花在样方中的覆盖度大于10%时,识别方法的精度在90%以上。在此基础上,采用线性解混模型,计算样方中各种花的覆盖度,与实际数据相比较,误差在4%左右,证明了线性解混模型用于估算草原上花覆盖度的可行性。
- 盖颖颖范闻捷徐希孺闫彬彦王焕炯刘媛
- 关键词：呼伦贝尔草原物种多样性花期
- 尺度效应的叶面积指数产品真实性检验方法被引量：5
- 2015年
- 真实性检验是评价遥感反演产品质量和验证遥感应用产品是否准确、真实地反映实际情况的重要途径。叶面积指数(LAI)是表征陆地植被结构和长势的关键参数,全面准确评价和验证LAI产品是产品用于陆面过程模型的前提。本文以MODIS LAI与GLASS LAI产品为研究对象,在尺度效应和尺度转换的基础上,建立了针对非均匀像元的低分辨率LAI产品真实性检验方法。在考虑空间异质性和植被长势差异的情况下,借助中分辨率的遥感影像,分别利用1 km像元平均叶面积指数和反演表观叶面积指数实现了对LAI算法和产品的真实性检验。为了比较作物长势差异和地表非均匀度对产品的影响,本文选择有代表性的河南鹤壁和甘肃张掖两个地区进行两种LAI产品真实性检验研究。研究结果表明,GLASS LAI和MODIS LAI产品均存在明显的低估现象。这并不是产品算法的问题,而是由于地表异质性和非均匀度的影响。在异质性更显著的张掖盈科灌区,低估现象更明显。GLASS LAI产品是多种LAI产品的融合,它的平均LAI比MODIS更接近真实情况,但是LAI的动态范围比MODIS窄。
- 廖嫣然盖颖颖姚延娟范闻捷徐希孺闫彬彦
- 关键词：叶面积指数
- 植被FAPAR的遥感模型与反演研究被引量：9
- 2009年
- FAPAR是遥感估算陆地生态系统植被净第一性生产力(NPP)的重要参数。FAPAR模型是否能真实反映植被冠层吸收光合有效辐射状况,将直接影响遥感估算植被NPP和碳循环的准确性。从FAPAR机理出发,考虑土壤反射率、冠层结构、太阳入射角等多种因素,构建了全新的定量FAPAR反演模型,并分析了太阳天顶角、LAI、土壤背景等因素与FAPAR的关系。与蒙特卡罗模拟结果的对比和用地面实测数据的验证表明该模型拥有较高的精度。选择甘肃张掖盈科灌区为研究区,利用PROBA-CHRIS高光谱多角度数据反演得到了LAI和FAPAR,并用同步观测数据验证了反演结果。
- 陶欣范闻捷王大成闫彬彦徐希孺
- 关键词：FAPAR遥感反演
