基于可视化光线追踪的植被真实结构模型参数敏感性分析

摘要

模型复杂和数据不足是植被多角度定量遥感反演研究的瓶颈。本文基于遥感定量反演，利用可视化光线追踪模型模拟遥感传感器成像过程，针对植被真实结构模型的参数对冠层辐射特性的影响，进行敏感性分析。 通过对遥感成像过程的分析，将可视化光线追踪与植被遥感相结合，构建可视化光线追踪遥感模型，将结果与基于不同原理的计算机模拟模型进行比较，验证可视化光线追踪模型应用于植被遥感研究的可靠性。同时，针对植被真实结构模型参数对冠层在可见光一近红外、热红外波段辐射特性的影响做敏感性分析。结果表明： (1)利用可视化光线追踪模型计算冠层的视场四分量，与基于辐射通量的计算机模拟模型的结果相关系数达到0.94以上、均方根误差均在0.01以下； (2)冠层是行结构时，行效应占主导，较连续冠层其辐射特性更加复杂； (3)集聚指数对视场中植被与土壤的相对比例影响较大，对冠层的各向异性特征影响明显； (4)当冠层其他参数相同时，平均叶倾角对冠层碗边效应和各向异性特征有较大影响； (5)当叶面积指数较大时，植被的辐射特性占主导，而当叶面积指数较小时，土壤对辐射的贡献不能忽略。

目录

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绪论

1问题的提出

2国内外研究概况

2.1多角度遥感与植被模型

2.2基于植被结构的可视化分析

2.3植被结构多参数敏感性分析

3存在的问题与解决构思

第一章研究内容与研究方案

1研究内容

2研究方案

2.1技术路线

2.2数据的采集与处理

2.3研究方法

2.4关键技术

第二章基于植被真实结构的可视化模型

1 CLAMP植被结构模型分析

1.1 CLAMP输入参数

1.2 CLAMP建模

2可视化遥感模型及结果验证

2.1 POV-ray采用的算法

2.2 POV-ray遥感参数分析及结果验证

2小结

第三章敏感性分析参数选取及场景生成

1 CLAMP模型参数选取

1.1行播控制参数

1.2集聚指数

1.3平均叶倾角

1.4叶面积指数

2基于敏感性分析冠层生成

2.1行播控制参数和集聚指数

2.2平均叶倾角

2.3叶面积指数

3小结

第四章植被真实结构模型参数敏感性分析

1冠层孔隙率敏感性分析

1.1行播控制参数和集聚指数

12平均叶倾角

1.3叶面积指数

2视场四分量敏感性分析

2.1行播控制参数和集聚指数

2.2平均叶倾角

2.3叶面积指数

3冠层方向亮温敏感性分析

3.1行播控制参数和集聚指数

3.2平均叶倾角

3.3叶面积指数

4小结

第五章结论与展望

1结论

2展望

附录1

参考文献

攻读学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

个人简历