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1.
鱼眼影像技术反演植被冠层结构参数的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
快速、可靠、精确的评估植被冠层结构参数在大气一植被相互作用的研究中起着举足轻重的作用。从冠层结构参数的反演原理、冠层间隙度的提取、冠层结构的反演模型和丛生指数3个方面论述了冠层结构参数即叶面积指数（LAI,leaf area index）和叶倾角分布（LAD,leaf angle distribution）的反演方法,并从鱼眼像片的采集、分析和模型的假设等方面分析影响冠层结构参数反演精度的原因,指出未来鱼眼影像技术虽然是LAI和LAD间接测量的理想手段,但是受观测环境、相机光学特性和冠层本身的影响,反演结果需要通过验证来消除不确定因素。 相似文献
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利用ASD便携式地物光谱仪和SunScan冠层分析仪实测了陕西杨凌区和扶风县夏玉米关键生育期冠层光谱反射率及叶面积指数(LAI),对归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)和差值植被指数(DVI)与叶面积指数进行了相关性分析,建立了基于三种植被指数的LAI估算模型,并进行精度检验。结果表明:基于抽穗期和蜡熟期NDVI以及灌浆期RVI的LAI估算模型的均方根差和相对误差较低,模拟效果较好。结果对夏玉米生长状况及病虫害监测、产量预测以及田间管理具有参考价值。 相似文献
3.
分别用茎杆热量平衡和鲍思比法来估算无水分亏缺时的大豆田间的蒸腾(T)和蒸散(ET)。从ET中减去T就直接得到了大豆冠层下土壤蒸发的估算值。T/ET比值的日变化可用一条午间值最低、早晨和傍晚值较高的拋物线来表征。这种变化是由冠层吸收太阳直接辐射的日变程而决定的。结果表明,在土壤水分充足的条件下,大豆生育早期冠层稀疏时的田间蒸发,几乎与生育后期冠层稠密时田间的蒸散量相等。冠层下面的土壤日蒸发量随叶面积指数(LAI)增加而非线性下降。将估算蒸散的Makkink太阳辐射模式和冠层太阳总辐射的传输函数结合起来,形成一个估算冠层蒸腾的简单模式。由此模式估算的蒸腾量随叶面积指数的增加而非线性地增大,这种关系可由叶面积指数的负指数函数很好地逼近。 相似文献
4.
影响植被内部辐射状况的冠层结构特征研究 总被引：6，自引：0，他引：6
植被冠层结构特征是影响植被内部辐射状况的重要因子之一,对于植被群体的光合特性来说,冠层结构特性影响了光合有效辐射的截获、吸收和透射。本文着重分析了冠层结构的数量特征（如叶面积指数）和冠层几何结构特征,综合考虑叶倾角、叶方位角和Ｇ函数等群体几何特征,以便直接用于遥感光合植被生物量机理估测模型的建立。 相似文献
5.
陆面模拟中植被辐射传输参数化方案研究 总被引：2，自引：0，他引：2
在冠层二流辐射传输模式基础上新发展了一个描述太阳短波辐射在植被中传输的冠层四流辐射传输模式.冠层四流辐射传输模式是在大气辐射传输理论的基础上得到一组描述短波辐射在植被中传输过程的冠层辐射传输基本方程,引进大气中求解辐射传输方程的四流近似解法,并求得冠层四流辐射传输方程的解析解.方程中各项参量能够反映叶子或冠层特殊的几何和光学特征.冠层向上、向下辐射通量取决于冠层散射相函数、叶子在入射光方向投影面积、单个叶子反射率和透射率、叶面积指数以及直射光入射太阳高度角等.四流模式计算叶子水平倾角时对太阳短波辐射的反照率,与二流模式结果比较可以验证模式的理论推导和建模都是正确的:计算结果的比较,表明四流模式在水平叶角分布时计算的冠层反照率与二流模式结果一致,同时直射光从任何太阳高度角入射的冠层反照率结果也一致,从而证明发展的冠层四流辐射传输模式是成功的.模拟试验中将两种模型同时耦合到同一个陆面过程模式中进行比较试验,结果表明,冠层四流辐射传输模式能够得到更精确的植被反照率,从而使得陆面模式计算的地表吸收的净太阳辐射通量更接近于观测值. 相似文献
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土壤-植被-大气系统水分能量传输模拟和验证 总被引：21，自引：0，他引：21
本文建立了包括地下水的土壤－植被－大气系统水分能量传输综合模型,并对模型中冠层动量湍流交换反梯度传输现象的描述进行了改进。在此基础上,依据冠层内动量和热量的交换以及辐射传输过程,同时求解地表、冠层能量平衡方程,进而模拟饱和－非饱和土壤的水热传输。用浅地下水地区冬小麦田间试验资料对模型进行验证,结果表明,系统能量平衡各分量和土壤含水量的模拟与观测结果相当一致。模型敏感性分析发现,叶面积指数对总蒸散量的影响随叶面积指数的增加而逐渐减弱;叶片最小气孔阻力对总蒸散量的影响,在该阻力较小时更显著;地下水位对蒸散量的影响在它小于１．５ｍ时不显著,而在１．５～１．７５ｍ之间时,蒸散减小较快,主要由于土壤蒸发减小显著,冠层蒸腾稍有增加。 相似文献
8.
玉米冠层反射率及净辐射的估算 总被引：1，自引：0，他引：1
在1994~1996年3年田间试验的基础上,根据玉米生长状况及其冠层特征,选取包括植株高度、平均叶面积密度、农田覆被率等植物特征量组成的植物参数——综合植被系数来描述玉米冠层状况,并以此为因子来估算玉米冠层的反射率和净辐射,取得了良好的结果。 相似文献
9.
降水资源是农作物的主要水分来源,农作物通过吸收土壤中的水分维持正常的生长发育,但由于未考虑农作物冠层对降水截留作用,在水资源评估和农田水分平衡研究中往往高估降水作用。该文通过2018年玉米生长季在辽宁锦州农业气象试验站开展的降水模拟试验系统分析了玉米冠层对降水的截留效应,结果表明:在降水量一定条件下,玉米冠层截留量与叶面积指数的二次多项式拟合相关最佳;在叶面积指数一定条件下,玉米冠层截留量与降水量的幂函数拟合相关最佳。综合叶面积指数和降水量分析表明:玉米冠层截留量与叶面积指数平方及降水量对数函数拟合呈正相关。根据我国玉米传统种植方式,高产玉米的叶面积指数最大一般为5~6,因此,对一次降水的最大截留量通常约为1.5~2.3 mm,当叶面积指数小于1时,对降水的截留可忽略不计。 相似文献
10.
基于高光谱数据的叶面积指数监测是快速获取冬小麦叶面积指数的重要方法。为了探究回归方法和高光谱数据变换对冬小麦叶面积指数反演精度的影响,采用逐步回归和偏最小二乘回归方法,分别建立基于冬小麦拔节期冠层高光谱数据、一阶导数光谱数据、二阶导数光谱数据和对数光谱数据的叶面积指数多元线性回归模型。结果显示,导数和对数变换能够提高冬小麦LAI反演精度,以蓝紫光、绿光、红光和近红外波段建立的一阶导数光谱数据逐步回归模型最优,建立回归模型的决定系数R2为0.974,交叉验证的RMSE为0.131,可为冬小麦LAI估算的方法选择和数据处理提供依据和参考。 相似文献
11.
《气象科学进展》2018,(5)
叶面积指数(Leaf area index,LAI)与植物的光合能力密切相关,是评价作物长势和预测产量的重要农学参数,利用高光谱遥感能够实现农作物LAI快速无损监测。为了建立不同播期条件下冬小麦LAI反演的最佳高光谱监测模型,提高冬小麦LAI估算模型精度,将地面实测冬小麦LAI数据和冠层高光谱数据相结合,对4个播期及4个播期组合模拟的混合播期数据进行分析,选取8种植被指数,通过相关分析、回归分析等统计方法,构建不同播期冬小麦叶面积指数监测模型。结果表明,在4个播期处理和由一个所有播期组合下(即混合播期)建立的LAI光谱监测模型中,播期1和播期4分别以EVI2和mNDVI拟合效果较好,播期2、播期3及混合播期均与NDGI拟合效果最好。不同播期及混合播期的拟合方程决定系数(R~2)分别为0.803,0.823,0.907,0.819和0.798;通过试验田实测LAI与反演LAI数据进行拟合模型验证,均方根误差分别为0.81,0.78,0.63,0.82,0.91。通过分析可知,不同播期的分期监测模型比混合播期统一监测模型的拟合效果更好,精度更高。因此,播期1、播期2、播期3、播期4分别选用植被指数EVI2、NDGI、NDGI、mNDVI建立冬小麦LAI反演模型。该结果可为实现不同播期下冬小麦长势精确监测提供理论依据和技术支撑。 相似文献
12.
《广东气象》2016,(1)
以小麦品种扬麦13、扬麦16为实验材料,在田间设置了3个氮素水平处理,研究了不同处理拔节期到灌浆期叶面积指数(LAI)、叶绿素相对含量(SPAD)、氮磷含量与冠层高光谱反射率的关系。结果显示,LAI随着施氮量的增加而增大,并在整个生育期内先增大后减小。LAI与二阶导数SD1691、SD506和一阶导数FD407、FD440的相关系数分别为0.600、0.569、0.506、0.477,在α=0.05标准上达到显著水平,可为冠层高光谱反射率监测LAI提供依据;在氮素水平不断提高的情况下,SPAD与LAI有相同的趋势,随施氮量增加而增大。对叶片含磷量与光谱反射率做相关分析可以得出,抽穗期是小麦磷元素光谱诊断的敏感时期,敏感波段为730~900 nm。基于小麦冠层高光谱与营养诊断研究的相关性为后期相关模型构建提供了基础。 相似文献
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宁夏灌区春小麦LAI与生长性状和产量的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
《干旱气象》2017,(3)
利用宁夏永宁农试站1994—2012年2个品种小麦观测资料,对2个小麦品种的生长性状、产量和产量结构进行方差分析,然后选取2个品种间差异不显著的样本,建立小麦不同发育期叶面积指数(LAI)与株高、密度、产量、穗粒数、结实小穗数及千粒重的关系。结果表明,不同发育期的LAI能反映小麦株高、密度和单位面积结实穗数。抽穗至乳熟阶段的LAI可估测株高,三叶至乳熟阶段的LAI均可监测同期密度,以拔节至乳熟阶段最好。抽穗至乳熟阶段的LAI可估测单位面积有效穗数,以抽穗期效果最好。抽穗至乳熟阶段LAI能较好地反映小麦产量的变化,可利用小麦冠层高光谱测定值构建的植被指数或MODIS植被指数反演LAI,利用LAI与产量的关系估产。如果在小麦不同生育阶段用遥感植被指数估测LAI,就可通过LAI与小麦株高、密度的关系监测小麦长势。抽穗至灌浆前期的LAI相对稳定,利用MODIS植被指数反演的LAI可估测小麦密度、产量和产量结构。 相似文献
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北方玉米冠层光合有效辐射垂直分布及影响因子分析 总被引：3，自引：0，他引：3
玉米冠层内光合有效辐射（PAR）的大小直接影响冠层内叶片的光合作用,进而影响玉米净第一性生产力或作物产量的准确评估。为弄清玉米冠层内光合有效辐射的分布规律及其影响因子,基于锦州玉米农田生态系统于2006年生育期的光合有效辐射观测数据和叶面积指数动态观测数据,对玉米冠层光合有效辐射的垂直分布特征及其影响因子进行了分析。结果表明：玉米冠层内不同垂直层次叶片的PAR分布随生育期变化显著,与叶面积指数呈显著的负相关（R2=0.89）;玉米冠层光合有效辐射的消光系数K值在生育期呈动态变化,约为0.76,且表现为苗期较大、生育后期较小。分析表明,在进行光合有效辐射及与此密切相关的光合作用模拟时,应考虑消光系数的动态变化。 相似文献
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玉米冠层内光合有效辐射(PAR)的大小直接影响冠层内叶片的光合作用,进而影响玉米净第一性生产力或作物产量的准确评估。为弄清玉米冠层内光合有效辐射的分布规律及其影响因子,基于锦州玉米农田生态系统于2006年生育期的光合有效辐射观测数据和叶面积指数动态观测数据,对玉米冠层光合有效辐射的垂直分布特征及其影响因子进行了分析。结果表明:玉米冠层内不同垂直层次叶片的PAR分布随生育期变化显著,与叶面积指数呈显著的负相关(R2=0.89);玉米冠层光合有效辐射的消光系数K值在生育期呈动态变化,约为0.76,且表现为苗期较大、生育后期较小。分析表明,在进行光合有效辐射及与此密切相关的光合作用模拟时,应考虑消光系数的动态变化。 相似文献
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应用压力中心法确定农田空气动力参数 总被引：6，自引：0，他引：6
利用小麦、水稻、大豆及玉米作物叶面积密度和冠层内外风廓线等的实测资料，作者首先在大田条件下根据压力中心法计算了上述农田的空气动力参数，并导出了一个计算零平面位移（ｄ）的物理模式。通过与实测资料的比较得出，压力中心法不仅完全可以用于野外的大田作物，而且结果的稳定性基本上不受大气层结的影响，精度在非中性层结下通常高于常用的对数廓线法和拽力系数法。本文结果还表明，通常情况下ｄ，Ｚ０与作物高度（ｈ）之比值是随作物群体结构和大气层结、湍流状况等的不同而变化的，而不是人们所普遍接受的常数值。随群体中最大密度层的相对分布高度和风速递减指数的增大，ｄ／ｈ增大。只有对于矮杆的大田作物，在其群体处于中等密度时，以下关系ｄ≈０．６４ｈ，Ｚ０≈０．０８ｈ才较稳定。对于高杆作物或密度稀疏的群体，土壤表面湍流通量的增加以及叶子的拽力系数随风速的变化指数的选取都对压力中心法的结果产生一定的影响。 相似文献
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土壤湿度对小麦出苗及幼苗生长的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
土壤水分不适能显著影响小麦出苗及幼苗生长，表现为显著降低出苗率，减少单位面积的苗数；同时显著影响幼苗单株生长，表现为干重、叶面积下降。土壤水分不适对小麦群体的影响表现为单位面积的干重和叶面积指数（LAI）下降。采用通径分析衡量了出苗率和单株幼苗生长两因子对群体影响的大小。结果表明：单位面积干重下降主因是单株干重下降，叶面积指数下降主因是出苗率下降。土壤湿度大于17％且小于44％时，对小麦出苗及幼苗生长各项指标的影响幅度一般在20％以内，而低于17％或高于44％的土壤湿度对小麦的影响幅度急剧增加。小麦对土壤水分不适具有一定的适应性反应。 相似文献
20.
多层城市冠层模式的建立及数值试验研究 总被引：4，自引：1，他引：3
为在城市气象数值模拟中更好地体现由城市发展引起的下垫面土地利用改变及人为活动对大气过程的影响,建立了基于建筑物三维分布的多层城市冠层模式,冠层内动力方程组考虑了建筑物冠层拖曳力的作用及雷诺应力的影响,通过引入建筑物宽度、间距以及垂直分布密度指数等建筑物形态特征参数,以更好地体现城市复杂地表对大气温度、湿度及动量方程的影响.同时,该模式分屋顶、4个侧壤及地面分别考虑辐射及能量平衡求解表面温度,计算各表面与大气的通量交换,并考虑辐射阴影效应、冠层内部各个面之间的可视因子、以及与冠层内建筑物密度指数、可视因子等相关的多重反射辐射导致的辐射截陷作用.模式的离线检验结果表明:(1)冠层模式计算风廓线与风洞实验测量数据吻合良好;(2)离线冠层模式能够模拟实际小区的风速、温度垂直廓线,并能够较好地体现小区内气温日变化.冠层模式与区域边界层模式耦合检验结果表明:(1)耦合模拟的近地面(2 m处)气温及地表温度的结果明显优于传统的水泥平板方案,尤其是在夜间,水泥平板方案与实测气温最大偏差4 K左右,耦合模拟方案为1-2 K;(2)耦合模拟方案考虑了建筑物对冠层之上的拖曳力影响以及建筑物形态结构对雷诺应力的影响,风速(10 m处)计算结果与观测值相差约在1 m/s,水泥平板方案偏差3 m/s左右. 相似文献