不同叶面积指数遥感产品在呼伦贝尔草甸草原的应用对比.pdfVIP

第 32 卷 增刊 1 农 业 工 程 学 报 Vol.32 Supp.1 2016 年 1 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Jan. 2016 153 不同叶面积指数遥感产品在呼伦贝尔草甸草原的应用对比 杨 帆 1,2，李振旺 2，包玉海 1，李晓宇 1,2，张保辉 2，辛晓平 2※ （1. 内蒙古师范大学地理科学学院；内蒙古师范大学内蒙古自治区遥感与地理信息系统重点实验室，呼和浩特 010022； 2. 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所；中国农业科学院呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站，北京 100081） 摘 要：叶面积指数（leaf area index，LAI）是植被生理过程模拟的重要参数之一，对植被气候关系、全球气候变化研究 等具有重要的意义。近年来 LAI 产品越来越多，这些产品的精度、区域适用性都不相同。为了选择适用于呼伦贝尔典型 草甸草原的 LAI 产品，为以后在呼伦贝尔展开工作提供便利，该文以内蒙古呼伦贝尔草甸草原为研究区域，利用 2013 年 6-8 月 6 期地面试验数据，以 HJ-1A/B CCD 高分辨率影像为中间桥梁建立植被指数 SR 与 LAI 的统计模型，反演得到 LAI 参考图像，对研究区域内与地面试验同期的 MODIS LAI 和 GLASS LAI、GEOV1 LAI 产品分别进行了直接验证与交 叉验证。结果显示，3 个 LAI 产品均存在高估现象，以 GLASS LAI 最为显著约高估 41%，其次是 MODIS LAI 约高估了 32%。GEOV1 LAI 产品准确性最高，RMSE=0.289 MAE=0.216。GLASS LAI 与 GEOV1 LAI 产品的相关性最好（R2=0.6465）。 通过对比全年 LAI 产品发现，3 个产品具有良好的时序一致性。GLASS LAI 呈现为平滑曲线，高估现象主要存在于 LAI 值较小时。MODIS LAI 最不稳定性，波动性较大。GEOV1 LAI 产品在第 133 天至第 201 天这段时间内 LAI 值比其他两 个产品的 LAI 值小；在第 202 天后 GEOV1 LAI 值与 GLASS LAI 值相差无几，高于 MODIS LAI。根据对比分析结果， GEOV1 LAI 产品最适用于呼伦贝尔典型草甸草原。通过提取质量控制层数据，确定云覆盖不是影响 LAI 异常的原因。 关键词：遥感；图像处理；试验；LAI；GLASS LAI；MODIS LAI；GEOV1 LAI；呼伦贝尔草甸草原 doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.z1.022 中图分类号：S127 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2016)-Supp.1-0153-08 杨 帆，李振旺，包玉海，李晓宇，张保辉，辛晓平. 不同叶面积指数遥感产品在呼伦贝尔草甸草原的应用对比[J]. 农业工 程学报，2016，32(Supp.1)：153－160. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.z1.022 Yang Fan, Li Zhenwang, Bao Yuhai, Li Xiaoyu, Zhang Baohui, Xin Xiaoping. Comparation of different LAI products in hulunber meadow steppe[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2016, 32(Supp.1): 153－160. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.z1.022 0 引 言 LAI（leaf area index，叶面积指数）是指单位地表面 积上植物叶片总面积占地表面积的倍数,是陆地生态系统 的一个十分重要的结构参数，它和植物的蒸腾作用、太 阳光的截取、光合作用以及地表净初级生产力等密切相 关[1]。LAI 是植被冠层结构的重要指标，是分析群落光合 生产力的主要因素，对群落的光分布、