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设置合理的冠层辐射传输参数有利于地表能量过程的真实表达,将对改善陆面过程模型模拟精度起到重要作用。基于2008年和2012年锦州农田生态系统的通量、气象及生物因子连续观测,分析了玉米农田叶面积指数、植被覆盖度、平均叶倾角、叶片反射率和透射率动态变化规律及各因子间的关系,对CoLM模型辐射传输参数进行优化,并对模型优化效果进行定量评价。结果表明:叶面积指数与植被覆盖度和平均叶倾角分别呈幂函数和二次函数关系;平均叶倾角的参数优化对模型模拟几乎没有影响;叶片反射率和透射率优化后,冠层反照率模拟精度明显提高;净辐射、感热模拟值对实测值解释能力分别提高0.6%和4.0%,Nash-Sutcliffes系数增大0.008和0.028,相对均方差(RRMSE)减小0.068和0.050;潜热模拟精度改善程度小于感热,地表热通量未表现出改善。 相似文献
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两种用于作物冠层叶绿素含量提取的改进光谱指数 总被引：1，自引：0，他引：1
在深入探讨目前广泛使用的提取叶绿素含量的植被指数的光谱响应机制基础上,利用PROSPECT+SAIL模型模拟的作物冠层反射率样本数据对比分析了这些植被指数对叶绿素含量变化的敏感性差异,包括PSSRa、PSSRb、PSNDa、PSNDb、NPCI、PRI、MCARI和TVI等.结果表明,上述植被指数或对土壤背景变化敏感,或受高值LAI影响趋于饱和,对作物叶绿素含量反演效果均不理想.提出了4种基于TVI和MCARI的改进植被指数MTVI1、MTVI2、MCARI1和MCARI2,揭示了它们对土壤背景和LAI不敏感,对叶绿素含量变化更为敏感的光谱机制,并根据实验数据对其进行验证.实验表明,改进的植被指数MTVI2和MCARI2是作物冠层叶绿素含量较好的预测器,可据此建立作物冠层叶绿素含量反演模型. 相似文献
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《地质科技情报》2021,40(4)
以交会图为代表的传统岩性识别图版无法适用于致密砂岩地层,其主要原因是大部分地层岩性的测井响应特征相似度高,难以基于图版分析被有效识别。LightGBM较传统模式识别模型能更高效地解决问题,为此采用该模型识别致密砂岩地层岩性。由于LightGBM在建模时利用了较多的超参数,导致预测结果难以保证为最优,所以采用GS算法进行优化,进而提出GS-LightGBM。实验目的层为姬塬油田西部长4+5段致密砂岩地层。提出模型的预测能力通过设计两个实验来验证。为突出验证效果,实验中加入SVM和XGBoost作为对比模型。实验结果显示,GS-XGBoost和GS-LightGBM的准确率、F1-score和AUC指标相接近,都最高,但GS-LightGBM的计算时间只有GS-XGBoost的约1/23。实验结果表明,GS-LightGBM模型可在不失精度的情况下,能快速给出预测结果,具备了在致密砂岩地层岩性识别研究上的应用价值和推广性。 相似文献
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下古生界缺失高等植物来源的镜质组,其有机质成熟度的确定一直是油气源岩评价的难题之一。基于对含笔石页岩的反射光显微镜观察和低成熟度含笔石页岩与煤共置的热压模拟实验,研究了下古生界海相页岩笔石表皮体的光性特征及其热演化规律,探讨了笔石表皮体随机反射率作为有机质热演化参数的可行性。下古生界海相页岩非粒状笔石表皮体呈条带状顺层或者碎片状产出、颗粒较大,光学特征类似于镜质组,适合于测量反射率。非粒状笔石表皮体随机反射率■换算为等效镜质组反射率■的关系式为■。采用笔石表皮体随机反射率分析了上扬子地区东部五峰组—龙马溪组页岩的有机质成熟度分布特征,认为非粒状笔石表皮体随机反射率是一个实用的下古生界烃源岩有机质成熟度指标,为确定下古生界有机质成熟度提供了一种可信的解决方案。 相似文献
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在反射率特性方面,从空间观点上详细研究非均质体光学特性是十分必要的(晶体光学)。因为煤是胶体物质,为了概括一个适用于所有物质:非晶质体和晶质体的光学现象,我们这里讨论物质而不是结晶体。M．Berck 已经确定了有吸收能力的物质在垂直入射光下测定反射率的原理和方法(1931,1937)。 相似文献
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本文主要研究扬子地台西部黄陵背斜周缘早古生代有机壳化石的特征、光学特性和有机质成熟度规律，同时较为详细地研究了有机壳化石反射率随热成熟度变化特点与镜质组反射率之间的关系。提出该区以有机壳化石反射率为主要指标的有机质成熟度划分方案。认为笔石、几丁虫和虫牙等有机壳化石在形态、结构和构造上具有各自的特征，并具有突起、反射色、显微结构构造、非均性、异向光性、反射率和双反射现象等光学特征。有机壳化石反射率与 相似文献
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积沙对铁路道碴层反射率的影响研究 总被引：1，自引：1，他引：0
青藏铁路建成后,随着全球气温的升高及人类活动的影响,青藏高原地表沙化正在呈现加速发展的趋势,地表积沙入侵路基,填堵和覆盖青藏铁路道碴层,影响了青藏铁路道碴层的反射率。为此开展了积沙对于铁路道碴层反射率影响的研究。为此本文将测量碎石层等粗糙表面的反射率的方法进行了改进,使其适用于测量混有流动性材料（如积沙等）的粗糙表面（如铁路道碴层等）的反射率。结果表明：随着铁路道碴层模型积沙覆盖率的增大,铁路道碴层的反射率先减小后增大,当积沙完全覆盖道碴层时,其反射率达到最大。并将该测试方法与ASTM-E1918A标准测试方法进行对比分析发现,在天气晴朗、无云、无雾霾且太阳辐射入射量瞬时强度变化<20W·m-2时,两种测试方法计算非常接近,其测量差值0~0.002,综合分析认为在测量带有流动材料的反射率时,采用本测试方法方便可靠。但积沙对道碴层的热流平衡影响有待进一步研究。 相似文献
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基于多相孔隙介质弹性理论,给出了非饱和土中不同弹性波的传播方程。根据分界面上的边界条件,建立了各势函数波幅值之间的关系式,讨论了入射剪切波在不同饱和度土层分界面上的反射与透射问题。在无限空间非饱和土体中存在3种压缩波和1种剪切波,因此,当剪切波传播到不同饱和度的非饱和土层分界面上将分别在上、下土层激发产生4种反射波和4种透射波。推导出不同反射波和透射波的振幅比例系数和能量比例系数的理论表达式,并且在此基础上进行数值分析。在数值算例中分别研究了各反射波与透射波的能量比例系数（即能量反射率和能量透射率）受入射频率、入射角度以及上、下土层土体饱和度变化的影响情况。计算结果表明：各能量反射率和能量透射率不仅与入射角和入射频率有关,而且其受上、下土层饱和度变化的影响也同样不能忽视。 相似文献
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《四川地质学报》2014,(Z1)
苹果叶片钾素含量是反映其质量高低的重要因素,利用高光谱技术对苹果叶片钾素含量进行定量化反演,可为苹果信息化管理提供理论依据。在室内条件下,利用ASD FieldSpec 3地物光谱仪,测定了86个苹果叶片样品的高光谱反射率,并化验了其钾素含量。在分析苹果叶片原始光谱和一阶导数光谱特征的基础上,与其钾素含量进行相关分析,确定敏感波段,构建特征光谱参数,建立钾素含量预测模型,对模型进行了优选和检验。结果表明,苹果叶片钾素含量与原始光谱反射率在350~374nm波段呈极显著负相关,在375~2500nm呈极显著正相关;构建的8个特征光谱参数与苹果叶片钾素含量均呈极显著相关。通过进一步比较和筛选,确定了基于928 nm和1081 nm原始光谱反射率的2个苹果叶片钾素含量最佳预测模型。经检验,模型决定系数R2分别为0.5167和0.5646。取得快速利用高光谱预测苹果叶片钾素含量的研究成果。 相似文献
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Paul Arellano Kevin Tansey Heiko Balzter Doreen S. Boyd 《Environmental Earth Sciences》2017,76(5):217
Biophysical and biochemical plant foliage parameters play a key role in assessing vegetation health. Those plant parameters determine the spectral reflectance and transmittance properties of vegetation; therefore, hyperspectral remote sensing, particularly imaging spectroscopy, can provide estimates of leaf and canopy chemical properties. Based on the relationship between spectral response and biochemical/biophysical properties of the leaves and canopies, the PROSPECT radiative transfer model simulates the interaction of light with leaves. In this study, more than 1100 leaf samples from the Amazon forest of Ecuador were collected at several study sites, some of which are affected by petroleum pollution, and across the vertical profile of the forest. For every sample, field spectroscopy at leaf level was conducted with a spectroradiometer. The goal of this study was to assess leaf optical properties of polluted and unpolluted rainforest canopies across the vertical profile and identify vegetation stress expressed in changes of biophysical and biochemical properties of vegetation. An ANOVA followed by Holme’s multiple comparisons of means and a principal component analysis showed that photosynthetic pigments, chlorophyll and carotenoids have significantly lower levels across the vertical profile of the forest, particularly in sites affected by petroleum pollution. On the other hand, foliar water content showed significantly higher levels in the polluted site. Those findings are symptoms of vegetation stress caused by reduced photosynthetic activity and consequently decreased transpiration and water-use efficiency of the plants. Cross-comparison between SPAD-502 chlorophyll content meter index and chlorophyll content showed strong positive correlation coefficients (r = 0.71 and r 2 = 0.51) which suggests that using the SPAD-502 chlorophyll index itself is sensitive enough to detect vegetation stress in a multispecies tropical forest. Therefore, the SPAD-502 can be used to assess chlorophyll content of vegetation across polluted and non-polluted sites at different canopy layers. The results presented in this paper contribute to the very limited literature on field spectroscopy and radiative transfer models applied to the vertical profile of the Amazon forest. 相似文献
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利用遥感影像反演地物反射率,大气校正必不可少。对于高光谱影像,其信噪比与多波段遥感影像相比非常低,消除大气的影响显得尤为重要。在大气辐射传输模型Modtran4.0基础上,给出了一种直接、有效的大气校正参数计算方法。结合MODIS/TERRA大气温湿度廓线产品,使用此方法计算了高光谱影像Hyperion大气校正参数,并用于Hyperion影像的部分波段的反射率反演,与卫星过境时地面同步实测的典型地物反射率以及高光谱大气校正软件ACORN的计算结果进行比较,获得了比较好的结果。研究表明,大气辐射传输模型和卫星遥感大气参数产品相结合用于遥感影像的大气校正是可行的。 相似文献
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月表矿物含量反演是研究月球地质起源和演化的关键.太空风化作用普遍发生在月球表面,对矿物纯净光谱造成了不可忽视的影响,它弱化光谱吸收特征, 降低反射率,影响矿物含量遥感反演精度.基于Relab光谱库和Hapke辐射传输模型,将月表 4种矿物(单斜辉石、斜方辉石、斜长石、橄榄石)的二向性反射率转换成同向性的单次散射反照率,然后计算矿物的光学常数;再根据亚微观金属铁SMFe(submicroscopic metallic iron)的质量分数模拟6种不同程度太空风化效应,得到端元矿物的反射率光谱;最后基于上述方法,利用多端元线性分解方法和M3(moon mineralogy mapper,月球矿物绘图仪)高光谱数据反演不同风化程度下的矿物含量,得到月表虹湾地区辉石、斜长石、橄榄石3种矿物的含量分布.实验表明,利用多端元线性分解可以有效模拟太空风化效应对矿物光谱的影响,是研究太空风化效应影响下矿物识别及含量反演的一种行之有效的方法. 相似文献
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Estimating leaf chlorophyll contents through leaf reflectance spectra is efficient and nondestructive, but the actual dataset always based on a single or a few kinds of specific species, has a limitation and instability for a common use. To address this problem, a combination of multiple spectral indices and a model simulated dataset are proposed in this paper. Six spectral indices are selected, including Blue Green Index (BGI), Photochemical Reflectance Index (PRI_5), Triangle Vegetation Index (TVI), Chlorophyll Absorption Ratio Index (CARI), Carotenoid Reflectance Index (CRI) and the green peak reflectance (R525). Both stepwise linear regression (SLR) and back-propagation artificial neural network (ANN) are used to combine the six spectral indices for the estimation of chlorophyll content (Cab). In addition, to overcome the limitation of actual dataset, a “big data” is applied by a within-leaf radiation transfer model (PROSPECT) to generate a large number of simulated samples with varying biochemical and biophysical parameters. 30% of the simulated dataset (SIM30) and an experimental dataset are used for validation. Compared with linear regression method, NN yields better result with R2 = 0.96 and RMSE = 5.80ug.cm?2 for Cab if validated by SIM30, while R2 = 0.95 and RMSE = 6.39ug.cm?2 for SLR. NN also gives satisfactory result with R2 = 0.80 and RMSE = 5.93ug.cm?2 for Cab if validated by LOPEX dataset, however, the SLR only gets 0.72 of R2 and 12.20ug.cm?2 of RMSE. The results indicate that integrating multiple spectral indices can improve the Cab estimating accuracy with a better stability in different kind of species and the model simulated dataset can make up the shortfall of actual measured dataset. 相似文献
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叶面积指数（LAI）是生态环境研究中一个关键的生物物理变量,是陆地植被能量交换的重要途径。基于多角度高光谱植被辐射传输理论,根据DART模型,将天顶角和方位角离散成61个方向组合,建立适于多角度高光谱遥感数据的叶面积指数反演查找表;选取长白山地区高光谱多角度PROBA/CHRIS遥感数据,在进行HRIS数据预处理的基础上,利用最小二乘原理进行CHRIS数据与LAI查找表匹配,反演研究区的LAI;并对490 nm和700 nm波长在不同LAI和61个离散方向的BRDF敏感性因子进行评价分析：随着LAI值的增大,490 nm波长的BRDF值先增大后减小, 700 nm波长的BRDF值减小;BRDF值沿天顶角增大的方向下降,在天顶附近时值为最小。 相似文献
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通过模拟并分析各向异性页岩岩石物理模型,研究页岩中干酪根含量变化对页岩弹性各向异性的影响,其结果为应用AVO方法定量解释页岩储层厚度和干酪根含量提供依据。岩石物理模型预测了页岩速度和各向异性参数随干酪根含量的变化规律。应用传播矩阵方法计算薄层页岩的AVO响应,得到反射系数关于页岩层厚度、入射波频率、干酪根含量和入射角的函数。数值模拟结果表明:在干酪根含量不变且在同一入射角下的反射系数在频率域呈周期变化,该周期与薄层厚度成反比;对同一频率入射波和相同入射角,反射系数幅值随干酪根含量增加而变大。 相似文献
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This paper reports the radiative transfer simulations for the passive microwave radiometer onboard the proposed Indian climate
research satellite Megha-Tropiques due to be launched in 2011. These simulations have been performed by employing an in-house
polarized radiative transfer code for raining systems ranging from depression and tropical cyclones to the Indian monsoon.
For the sake of validation and completeness, simulations have also been done for the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM)’s
Microwave Imager (TMI) of the highly successful TRMM mission of NASA and JAXA. The paper is essentially divided into two parts:
(a) Radiometer response with specific focus on high frequency channels in both the radiometers is discussed in detail with
a parametric study of the effect of four hydrometeors (cloud liquid water, cloud ice, precipitating water and precipitating
ice) on the brightness temperatures. The results are compared with TMI measurements wherever possible. (b) Development of
a neural network-based fast radiative transfer model is elucidated here. The goal is to speed up the computational time involved
in the simulation of brightness temperatures, necessitated by the need for quick and online retrieval strategies. The neural
network model uses hydrometeor profiles as inputs and simulates spectral microwave brightness temperature at multiple frequencies
as output. A huge database is generated by executing the in-house radiative transfer code for seven different cyclones occurred
in North Indian Ocean region during the period 2001–2006. A part of the dataset is used to train the network while the remainder
is used for testing purposes. For the purpose of testing, a typical scene from the southwest monsoon rain is also considered.
The results obtained are very encouraging and show that the neural network is able to mimic the underlying physics of the
radiative transfer simulations with a correlation coefficient of over 99%. 相似文献
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应用了一种新的模式spectral albedo model for dirty snow,简称SAMDS,研究了不同参数对于积雪反照率的影响,结果表明：在天顶角固定为60°的条件下,新雪的粒径从50 μm增大到800 μm,使其宽波段反照率从0.92减小到0.78;相对于非球形的雪粒,球形雪粒的积雪反照率更低;吸光性颗粒物对光谱反照率的影响主要在可见光和紫外波段。此外,雪粒径的增大能使吸光性颗粒物的光吸收效应增强。结合东北地区的实测数据,我们发现SAMDS模拟的积雪宽波段反照率与实测结果较为一致。同时,SAMDS模式模拟结果表明,在东北地区,积雪中0.1~1 μg·g-1的黑碳浓度导致积雪宽波段反照率减少2%~8%,造成的瞬时辐射强迫为9~35 W·m-2。 相似文献
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基于"大多数矿石形成过程源于壳幔分异作用扩大"之认识,探讨了从地幔到地壳、从(上)地壳再到矿石堆积过程中的元素比值变化,发现元素在这两个过程中的分异趋势并不同步。壳幔分异使(上)地壳成为大部分矿石和矿胎的储库,即大多数不相容元素强烈分配进入地壳,相应的元素比值(相容性)与巨型矿床堆积吨位指数(TAI)之间表现出一定的线性相关程度。岩浆-热液矿床在地壳中的形成则依赖于浓集系数(矿石品位与克拉克值之比),后者与元素相容性之间的差异显著,反映成矿作用较之于成岩作用(即壳幔分异)更为复杂,浓集系数与TAI之间亦为线性相关。总之,元素形成巨型矿床的能力不仅与其克拉克值有关,还会受到元素地球化学行为、尤其是其在地球演化各个阶段的分异行为的制约。 相似文献
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以新疆喀纳斯自然保护区为研究区, 评价了HJ-CCD影像数据估算植被叶面积指数(LAI)的能力及其对大气订正方法的敏感性.分别利用6S和FLAASH两种大气订正模型对HJ1B-CCD2影像进行大气订正, 比较了大气订正前后不同植被(针叶林、阔叶林、针阔混交林和草地)反射率及5种植被指数(NDVI、SR、SAVI、MSR、ARVI)的变化, 进而建立了4种植被类型LAI的遥感估算模型, 分析了LAI的空间分布格局.结果表明: 大气订正后可见光波段的反射率降低, 6S模型订正后近红外波段的反射率上升, 而FLAASH模型订正后近红外波段的反射率下降.大气订正后NDVI、SR、SAVI(除针叶林)和MSR上升, 6S模型订正后所有植被类型的ARVI下降, FLAASH模型订正后针叶林和阔叶林的ARVI上升, 而针阔混交林和草地的ARVI下降.大气订正提高了植被指数与LAI之间的相关性, 对于针叶林、阔叶林、针阔混交林而言, 利用6S模型订正后的反射率建立的模型优于FLAASH模型订正后的反射率建立的模型, 而草地却相反.经过大气订正, HJ-CCD影像数据可应用于研究区植被LAI的估算.研究区LAI的高值集中在湖泊和河流附近, 低值分布在海拔较高处.山地森林草原带、亚高山森林带、高山灌丛草甸带、高山冻原、高山冰川带植被LAI的平均值分别为2.6、3.9、2.5、1.7和1.0. 相似文献