遙感模型弱敏感參數(shù)反演方法

目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景與意義 1
1.2 植被冠層反射率模型研究進展 3
1.2.1 植被冠層反射率模型 3
1.2.2 存在的問題 5
1.3 植被關(guān)鍵參數(shù)遙感定量反演研究進展 6
1.3.1 植被關(guān)鍵參數(shù)定量反演 6
1.3.2 存在的問題 9
1.4 微波散射模型與土壤水分反演研究進展 11
1.4.1 裸露地表土壤散射模型與水分反演 11
1.4.2 植被覆蓋下地表散射模型與土壤水分反演 20
1.5 研究思路和創(chuàng)新 27
1.5.1 植被冠層反射率模型弱敏感參數(shù)反演 27
1.5.2 植被覆蓋條件下的草地土壤水分反演 30
1.6 章節(jié)安排 32
參考文獻 34
第2章 植被冠層反射率模型 47
2.1 冠層反射率模型基本理論 47
2.1.1 輻射傳輸模型 47
2.1.2 幾何光學(xué)模型 55
2.2 常用冠層反射率模型 57
2.2.1 PROSAIL模型 57
2.2.2 PROACRM模型 59
2.2.3 PROGEOSAIL模型 61
參考文獻 62
第3章 裸土和植被散射模型 64
3.1 TOPP模型 64
3.2 AIEM模型 65
3.3 Dobson模型 67
3.4 Dubois模型 69
3.5 WCM模型 69
3.6 比值方法 71
參考文獻 72
第4章 遙感模型參數(shù)敏感性分析及反演策略 75
4.1 模型參數(shù)敏感性分析 75
4.2 模型參數(shù)常用反演方法 76
4.3 模型弱敏感參數(shù)含義 78
4.4 模型弱敏感參數(shù)反演策略 79
4.5 植被覆蓋條件下的土壤水分反演策略 80
參考文獻 82
第5章 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)算法緩解病態(tài)反演問題的方法 83
5.1 引言 83
5.2 地面數(shù)據(jù)采集及遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理 85
5.3 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)算法的LAI及CWC反演 87
5.3.1 PROSAIL模型參數(shù)化 87
5.3.2 模型自由參數(shù)先驗聯(lián)合概率分布構(gòu)建 88
5.3.3 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)算法 90
5.4 反演結(jié)果及討論 92
5.5 本章小結(jié) 95
參考文獻 96
第6章 基于輻射傳輸模型的草地地上生物量反演方法 99
6.1 引言 99
6.2 實測數(shù)據(jù)采集及遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理 101
6.3 基于PROSAIL模型的草地AGB反演方法 102
6.3.1 PROSAIL模型參數(shù)化 103
6.3.2 模型自由參數(shù)組合優(yōu)化 104
6.3.3 后向反演 105
6.4 基于經(jīng)驗統(tǒng)計方法的草地AGB反演方法 106
6.4.1 植被指數(shù)法 106
6.4.2 PLSR算法 106
6.4.3 ANN算法 107
6.5 草地AGB反演結(jié)果及分析 107
6.6 本章小結(jié) 109
參考文獻 110
第7章 基于區(qū)間估計LAI的草地冠層可燃物含水率反演方法 115
7.1 冠層可燃物含水率的研究意義 115
7.2 實測數(shù)據(jù)采集及遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理 117
7.3 基于PROSAIL輻射傳輸模型的冠層FMC反演方法 118
7.3.1 基于Sobol算法的PROSAIL模型敏感性分析 118
7.3.2 三種參數(shù)化模型LAI的方式 120
7.3.3 PROSAIL模型參數(shù)化及反演優(yōu)化方法 122
7.4 反演結(jié)果及分析 122
7.5 本章小結(jié) 125
參考文獻 125
第8章 基于耦合冠層反射率模型的森林冠層可燃物含水率反演 128
8.1 引言 128
8.2 研究區(qū)簡介及數(shù)據(jù)采集 129
8.3 森林冠層FMC反演流程 132
8.3.1 植被冠層反射率模型耦合 132
8.3.2 耦合模型參數(shù)化及前向模擬 133
8.3.3 耦合模型后向反演 134
8.4 FMC反演結(jié)果及分析 134
8.5 本章小結(jié) 137
參考文獻 138
第9章 植被冠層可燃物含水率產(chǎn)品化及野火風(fēng)險評估應(yīng)用 139
9.1 引言 139
9.2 遙感及地面數(shù)據(jù)采集 140
9.2.1 MCD43A4及MCD43A2產(chǎn)品 140
9.2.2 MCD12Q1土地覆蓋產(chǎn)品 140
9.2.3 MCD64火災(zāi)產(chǎn)品 141
9.2.4 地面實測數(shù)據(jù) 142
9.3 植被冠層FMC產(chǎn)品化流程 142
9.3.1 算法流程 142
9.3.2 精度驗證及制圖 144
9.4 FMC產(chǎn)品在歷史野火風(fēng)險評估中的初步應(yīng)用 146
9.4.1 Logistic回歸模型 146
9.4.2 過火及非過火區(qū)域選擇 147
9.4.3 指標因子遴選 149
9.4.4 回歸結(jié)果及燃燒指數(shù)制圖 149
9.5 本章小結(jié) 152
參考文獻 153
第10章 基于AIEM模型和比值方法的草原地表土壤水分反演 154
10.1 引言 154
10.2 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)準備 154
10.2.1 研究區(qū)概況 154
10.2.2 遙感數(shù)據(jù)及預(yù)處理 155
10.2.3 野外實測數(shù)據(jù) 158
10.3 土壤水分反演方法構(gòu)建 165
10.4 土壤水分反演結(jié)果與分析 166
10.4.1 植被的后向散射消除 167
10.4.2 裸露地表后向散射系數(shù)與土壤水分關(guān)系建立 172
10.4.3 土壤水分反演結(jié)果 179
10.5 本章小結(jié) 186
參考文獻 187
第11章 基于Dubois模型和半經(jīng)驗植被散射模型的草原地表土壤水分
反演 188
11.1 引言 188
11.2 多極化SAR數(shù)據(jù)反演土壤水分方法構(gòu)建 188
11.3 土壤水分反演結(jié)果與分析 190
11.3.1 模型系數(shù)確定 190
11.3.2 土壤水分反演結(jié)果及分析 191
11.4 本章小結(jié) 195
參考文獻 195
第12章 基于有效粗糙度參數(shù)的草原地表土壤水分反演 196
12.1 引言 196
12.2 基于有效粗糙度參數(shù)的土壤水分反演方法構(gòu)建 196
12.3 土壤水分反演結(jié)果與分析 199
12.3.1 有效粗糙度參數(shù)選擇 199
12.3.2 粗糙度參數(shù)的敏感性分析 206
12.3.3 植被的后向散射估算 212
12.3.4 土壤水分反演結(jié)果 217
12.4 方法與結(jié)果討論 221
12.4.1 參考入射角的設(shè)置 221
12.4.2 有效粗糙度參數(shù)的多解 223
12.4.3 有效粗糙度參數(shù)的定義范圍 225
12.5 本章小結(jié) 227
參考文獻 228
第13章 基于極化特征參數(shù)的草原地表土壤水分反演 229
13.1 引言 229
13.2 全極化數(shù)據(jù)及極化特征參數(shù)提取 229
13.2.1 全極化數(shù)據(jù) 229
13.2.2 極化特征參數(shù)提取 231
13.3 土壤水分反演結(jié)果與分析 234
13.3.1 極化特征參數(shù)提取結(jié)果 234
13.3.2 極化特征參數(shù)與土壤水分相關(guān)性分析 238
13.3.3 多元線性回歸土壤水分 242
13.4 本章小結(jié) 245
參考文獻 245