靳华安
- 作品数：21 被引量：214H指数：8
- 供职机构：中国科学院成都山地灾害与环境研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国科学院知识创新工程更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术生物学天文地球农业科学更多>>
- 基于遥感信息与作物生长模型同化的LAI监测与作物产量估算
- 卫星遥感数据能够宏观监测全球或区域植被长势状况,作物生长模型利用气象、土壤、田间管理、作物生理学因素等要素模拟作物生长,揭示作物生长发育的原因及本质,两者结合具有应用潜力。利用数据同化方法将作物生长模型和时间序列遥感观测...
- 靳华安
- 关键词：农业作物作物生长遥感监测
- 双集合卡尔曼滤波估算时间序列LAI被引量：7
- 2014年
- 遥感估算叶面积指数(LAI)时空动态变化对全球气候变化研究具有重要的意义,为了提高遥感估算时间序列叶面积指数的精度,需要耦合遥感观测数据与LAI动态过程模型。本文提出一种基于双集合卡尔曼滤波(Dual EnKF)的时间序列LAI反演方法,同时更新LAI估计值和LAI动态过程模型中的敏感性参数,得到LAI和动态过程模型敏感参数的最优估计值来优化动态过程模型。一方面使得动态过程模型可以更好地描述LAI随时间的变化过程,降低模型预测误差,从而提高LAI动态过程模型的预测能力;另一方面通过耦合动态过程模型和辐射传输模型,集成遥感观测数据与动态过程模型的预测值,进而得到优化的LAI估计值。为检验算法,分别选取作物、草地和林地等典型植被验证站点进行Dual EnKF LAI时间序列估算,并分别与MODIS LAI产品及其SG滤波曲线、集合卡尔曼滤波方法反演LAI、未优化的动态过程模型模拟LAI结果进行比较,并配以一些站点地面实测点数据作为参考。结果表明,采用Dual EnKF方法得到的LAI不但保持了时间上的连续性,而且通过改善动态过程模型的预测能力,即使在缺乏高质量遥感观测数据时,也能够获得符合LAI发展趋势的估算值,没有出现跳跃、波动现象,时间序列曲线较稳定,更符合植被LAI变化规律,表明基于Dual EnKF的时间序列LAI遥感估算方法是提取LAI时间廓线的一种有效途径。
- 李喜佳肖志强王锦地瞿瑛靳华安
- 关键词：数据同化遥感反演
- 三江平原湿地植被叶面积指数遥感估算模型被引量：25
- 2008年
- 利用中巴资源卫星CBERS-02影像提取的归一化植被指数(NDVI)和同期野外实测的叶面积指数(LAI)数据,分析了三江平原洪河自然保护区草甸、沼泽植被、灌丛和岛状林4种湿地植被及样本总体的NDVI与LAI之间的相关关系,建立了NDVI与不同湿地植被类型叶面积指数间的线性和非线性回归模型,并制作完成洪河自然保护区LAI空间分布图。结果表明,整个研究区样本总体的LAI估算效果不太理想,其NDVI与LAI的相关性仅为0.523;将研究区分为草甸、沼泽、灌丛和岛状林4种湿地植被类型,NDVI与各植被型LAI的相关性和估算效果均有很大程度的提高,所建立的LAI遥感反演模型以三次曲线回归方程拟合精度最高,R2分别达到0.723、0.588、0.837、0.720。以上结果表明,结合地面实测数据并基于遥感植被分类的基础上,CBERS-02遥感影像可用于较大区域内湿地植被生理参数的反演研究。
- 靳华安刘殿伟王宗明宋开山李方杨飞杜嘉李凤秀
- 关键词：叶面积指数植被指数遥感湿地植被
- 宽波段与窄波段植被指数估算大豆LAI对比研究被引量：4
- 2007年
- 分析比较几种常见宽波段植被指数和高光谱窄波段植被指数与大豆叶面积指数(LAI)的相关性及其预测力,通过建立不同植被指数与LAI之间的统计回归模型,发现各植被指数均与LAI曲线相关,相关关系可分为两种不同的模式——幂函数关系和指数函数关系。对于全部植被指数和窄波段植被指数而言,一阶微分绿度植被指数1DZ-DGVI对大豆LAI的估算效果最佳;而对于宽波段植被指数而言,以宽波段三角植被指数B-TVI的效果最佳。通过对比发现,在估算大豆LAI方面,窄波段植被指数并没有表现出明显的优势性,有些植被指数甚至还没有其对应宽波段植被指数表现的好。不论从回归分析结果的均方根误差RMSE来看,还是从模型检验的均方根误差RMSE和相对误差RE来看,B-TVI的表现与1DZ-DGVI的表现相差不多,因为两者回归分析和模型检验的RMSE分别相差0.0153、0.0083,模型检验的相对误差仅相差0.0043,这表明宽波段光谱植被指数可以用来监测大豆LAI。图2,表3,参22。
- 靳华安刘殿伟宋开山王宗明李方刘焕军
- 关键词：植被指数
- 遥感反演时间序列叶面积指数的集合卡尔曼平滑算法被引量：5
- 2011年
- 基于MODIS LAI产品数据集(MOD15A2)构建经验性的LAI动态模型,以LAI作为连接参数,将LAI动态模型与植被辐射传输模型MCRM2相耦合,提出了将耦合模型与时间序列MODIS反射率观测数据集(MOD09A1)同化进行LAI反演的方案。将集合卡尔曼平滑(EnKS)方法引入到LAI同化反演中,为更好地评价该算法的适用性,还与集合卡尔曼滤波(EnKF)的LAI反演结果、MODIS LAI产品进行了比较分析。研究结果表明,采用EnKS方法的反演结果较为理想,与EnKF方法和MODIS LAI相比,EnKS方法反演的LAI时间廓线更平滑,更具连续性,符合实际的植被生长规律。基于EnKS方法的LAI反演方案,为提取时间连续的LAI廓线提供了一种有效的途径。
- 靳华安王锦地肖志强李喜佳
- 关键词：叶面积指数数据同化MODIS
- 几种LAI遥感产品对山区典型生态系统时空表征能力对比分析
- 叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)是陆面过程中一个十分重要的结构参数,随着全球变化研究的深入,全球尺度、长时间序列的LAI遥感产品随之出现.山区是地球上生物多样性最为丰富的陆地单元,是当前国际全球变化研...
- 杨勇帅李爱农靳华安尹高飞赵伟雷光斌边金虎
- 关键词：叶面积指数
- 基于小波NEIGHSHRINK阈值法滤除SAR斑点噪声被引量：1
- 2014年
- 斑点噪声是包括SAR系统在内的所有基于相干原理的成像系统所固有的特点,而斑点噪声的存在会严重影响到影像的视觉效果、质量以及后续应用。因此,探索一种既能有效抑制斑点噪声,又能最大限度地保留原影像的边缘、纹理细节信息的滤波算法仍是当前SAR影像处理的研究热点。本文从SAR影像斑点噪声数学统计特征出发,以ALOS PALSAR为实验数据源,进行了小波NEIGHSHRINK阈值算法对实际SAR影像的去噪处理试验。试验还同时实现了LEE、增强型LEE和基于最大后验概率的GAMMA等三种常用的算法。结合定性和定量的评价方法,对上述算法的滤波性能进行了对比分析。结果表明,小波NEIGHSHRINK阈值算法的等效视数值可达到1.821,归一化均值保持指数值达到0.943,逼近于1。与三种常用的算法相比,该算法滤波后的影像在整体清晰度,影像结构、纹理细节信息的保持方面拥有较大的优势。
- 宁凯李爱农陈强靳华安
- 关键词：小波斑点噪声影像结构
- 融合遥感先验信息的叶面积指数反演被引量：5
- 2019年
- 借助植被辐射传输模型,利用遥感观测数据估算LAI是一种较为可靠和稳健的反演方法。然而,地表的复杂性、遥感观测的有限性以及自相关性导致遥感数据包含的信息量不足,不能完全支持LAI等地表参数的估算,易造成“病态”反演。在遥感反演过程中引入先验知识能够有效地解决该问题。研究基于遥感数据提取LAI先验信息,并将其用于代价函数的构建,利用PROSAIL辐射传输模型和遗传算法,分别在500 m和250 m尺度反演LAI。将高空间分辨率LAI分别升尺度到500 m和250 m,验证对应尺度LAI结果,评价引入先验信息对于提高LAI反演精度的作用。研究表明,引入先验信息有助于提高不同分辨率下LAI反演精度,且先验信息的质量一定程度上也影响着LAI反演结果。与未加入先验信息的LAI反演结果相比,以MODIS LAI产品作为先验信息反演的500 m尺度LAI结果精度R2由0.55提高至0.65,RMSE由1.29下降至0.38。在250 m尺度,以500 m LAI反演结果作为先验信息反演的叶面积指数,其精度优于以MODIS LAI产品为先验知识的估算结果,验证精度R2增加了0.08,RMSE减少了0.18。研究使用的先验信息主要来自遥感数据本身,没有地面实测数据的参与,在此基础上发展的多分辨率LAI反演方法具有估算大区域尺度LAI的应用潜力。
- 徐卫星薛华柱靳华安李爱农
- 关键词：叶面积指数遥感反演先验信息MODIS
- 三江平原湿地植被生理参数遥感估算研究——以洪河湿地自然保护区为例
- 湿地植被的叶面积(LAI)、生物量是描述湿地生态系统的重要基础数据，它们不仅是衡量湿地生态系统初级生产力的重要指标，同时还是描述湿地生态环境状况的重要指标。因此，获取湿地植被叶面积和生物量信息，对于全面掌握湿地植被的生长...
- 靳华安
- 关键词：湿地植被生理参数叶面积指数植被指数遥感估算
- 基于Landsat8热红外遥感数据的山地地表温度地形效应研究被引量：27
- 2016年
- 地表温度是影响地表能量收支平衡的重要参量,能够综合反演地表的水热交换过程。虽然当前在基于地表温度开展全球或者区域尺度的地表能量平衡研究方面取得一系列的进展,但是面向山地区域尺度的类似研究仍然面临较大的挑战。为分析山地复杂地形对山地地表温度时空分布的影响规律,基于具有较高空间分辨率的Landsat 8热红外数据,以我国西南典型山地为研究对象,定量反演该区域的地表温度空间分布状况,结合SRTM90DEM数据,选择从海拔、坡度和坡向3个关键地形因子角度分析山地地表温度的地形效应特征。结果发现:山地地表温度随地形因子均呈现出十分显著的变化特征。总体而言,地表温度均随着海拔和坡度的升高而降低,而在坡向方面,南坡的温度相比北坡的温度要高。在地形效应分析的基础上,通过开展1km空间尺度地形和地表温度的空间统计分析发现,山地1km尺度下地表温度存在较大的空间异质性,且其影响不可忽略。研究结果表明:开展山地地表水热过程遥感动态监测需高空间分辨率地表温度作为数据支持,以准确描述山地地形因素对地表能量交换过程的影响。
- 赵伟李爱农张正健边金虎靳华安尹高飞南希雷光斌
- 关键词：LANDSAT地形效应山地
