基于SPOT5影像多辐射校正水平的植被绿量遥感估算

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1、生态环境学报2009,18(6):2294-2299http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com基于SPOT5影像多辐射校正水平的植被绿量遥感估算顾祝军，陈子玉，钟冠南京晓庄学院生物化工和环境工程学院，江苏南京211171摘要：选用南京市SPOT5图像的灰度值(DN)、星上辐射率(SR)、表观反射率(TOA)和地物反射率(PAC)数据，提取了两种植被指数（VI），即归一化植被指数（NDVI）和比值植被指数（RVI），并与地面实测的绿量（L

2、VV）进行相关分析，建立了165个关系模型。结果表明，LVV与VI呈极显著的相关关系，其相关系数多以相对均质植被高于植被总体，基于灰度值高2于常用的地物反射率为主。LVV-VI关系模型的R均值以多元线性回归模型最高（0.821），指数模型最低（0.536），而1～32次多项式模型均接近0.7。每种植被样方优选出一个模型，即阔叶林LVV=7.802RVIPAC-2.455（R=0.827，RMSE=0.498）；23针阔叶混交林LVV=-15.421RVITOA+26.971RVIDN-8.261（R=0.918，RMSE=0.356）；灌木LV

3、V=-342.591NDVIDN-22220.553NDVIDN+14.013NDVIDN+1.509（R=0.764，RMSE=0.689）；草地LVV=2.934RVIPAC+2.147RVITOA–3.193（R2=0.903，RMSE=0.464）；总体植被LVV=1.789RVIPAC-6.814NDVIS+4.258NDVIPAC+12.854NDVIDN-0.342（R=0.810，RMSE=0.638）。这些优选模型的自变量包括了4种辐射校正水平下提取的两种植被指数，显示基于不同辐射校正水平的植被指数在植被LVV遥感反演中具有一

4、定的应用潜力。关键词：辐射校正；植被指数；绿量；模型中图分类号：TP79文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）06-2294-06绿量又名绿化三维量（LivingVegetationVol-除了影像类型外，植被参数遥感反演的精度[9]ume，LVV），是通过绿色植物的茎和叶所占的空间还因辐射校正而存在差异。骆知萌等在江西省兴[1,2]体积来反映绿地生态水平的指标。绿量将通常的国县的研究结果表明，去除传感器自身和大气辐植被空间结构表征从二维面积引向三维空间，因而射影响的地物反射率图像，更能真实地反演地表[10]突破了传统二维绿地指

5、标的局限性，能较全面地反植被覆盖度。而Soudani等则发现，在裸地和稀[3-6]映植被空间构成的合理性和生态效益水平。绿量疏森林植被区的LAI估算中，采用IKONOS、ETM+指标的测量，在绿地生态研究和城市规划建设等方和SPOT影像不同辐射校正水平的数据估算结果[11]面都具有重要的理论和实践意义。相似，故辐射校正效果并不明显。Gu等研究表绿量的测量包括地面测量和遥感估算两种方明，植被覆盖度的遥感估算受辐射校正、植被指法。通过在地面逐株测量植被的茎叶面积，并计算数和模型种类的综合影响。由此可见，遥感影像植被的空间体积可直接得到绿量值。这种方

6、法虽精的辐射校正效果存在一定的不确定性，不同辐射度较高，但需消耗大量的人力、物力和时间。遥感校正水平的遥感数据在植被遥感中的应用潜力，技术为绿量测量提供了便利，通常采用“平面量模值得进一步探索。[7]拟立体量”的方法。吕妙儿等在航空相片上量得植本文基于地表实测的LAI和VFC相乘得到的被冠径，并根据特定植被冠径和冠高之间的相关方LVV值，分析LVV与不同辐射校正水平下提取的植程求取冠高，最后计算树冠体积即得树冠绿量。陈被指数的关系，从而建立并验证LVV遥感提取模[8]芳等则在IKONOS图像上通过屏幕跟踪矢量化，型，以期为区域绿量的遥感估算提供

7、技术支撑。并结合野外调查获取绿地斑块的叶面积指数（LAI）1材料与方法和植被覆盖度（VFC），以二者乘积计算斑块绿量。1.1研究区概况和数据来源可见遥感技术的使用提高了绿量测量的效率，节约以南京市主城及近郊为研究区。属亚热带季风湿了人力、时间等成本，但现有研究多基于高精度遥润气候区，雨量充沛，四季分明，年平均温度15.4℃，感图像的目视解译，在大范围地表征绿量的遥感自年平均降水量1106mm。为落叶阔叶林逐步过渡到动化提取中具有一定的局限性。所以，有必要在更落叶阔叶、常绿阔叶混交林地区，乔木、灌木和草本多种类遥感影像的基础上进一步探索植被绿量的

8、植被都有大量分布。采样区草本植物主要分布于河遥感估算方法。谷、滨湖的平原，以及长江中游的洲地；灌木和林地基金项目：国家自然科学基金项目(4037105