基于融合算法和SVM模型的青海湖流域草地生物量遥感估算研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qiwa99
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
草地资源作为一种重要的可再生资源,对人类的生产活动有着重要的影响。我国拥有丰富的草地资源,合理利用草地资源,有助于畜牧业的可持续发展,民族团结以及国家的稳定。然而随着农业、工业、畜牧业的发展,人口不断增加,以及全球气候变暖的影响,草地资源面临越来越多的问题。因此,实时准确获取草地的生长状况信息,并且利用这些信息对草地资源进行科学管理,对于草地资源的保护,畜牧业的可持续发展都具有重要的意义。传统的观测手段主要为实地观测,花费大量的人力物力。遥感数据具有实时、动态、大范围等的特点,但是单一的遥感数据源无法同时满足高精度实时观测的高时间分辨率和高空间分辨率的需要。因此,本研究引入数据融合技术生成高时相中空间分辨率的遥感数据,并结合地面实测数据建立参数以及非参数模型,最终构建青海湖环湖地区草地生物量估算最优模型,生成2000-2015年生长季30米8天的生物量时序数据集。基于生物量数据集,分析了青海湖环湖地区草地的生长状况和变化趋势。主要发现如下:  (1)针对青海湖地区实际情况,从融合输入参数方案选择、输入数据选取以及融合窗口改进三方面建立了最优融合算法,并生成环青海湖地区植被指数(NDVI)序列集(8天,30m,2000-2015)。融合方案的构建直接关系到融合植被指数的生成,进而影响生物量模型构建的精度。研究从输入数据选择,融合植被指数获取方案,融合算法窗口改进等方面,构建了青海湖流域最佳融合植被指数NDVI生成方案(共3个方案),即:基于STARFM算法,MODIS数据采用MCD43A4 NDVI数据;TM数据根据获取情况采用一年内、间隔一年、间隔两年的方案;结合30m土地覆盖分类数据,对不同植被类型数据采用不同窗口大小进行融合,其中耕地采用350m窗口,林地采用950m窗口,草地及其他用地类型采用750m窗口。基于以上方案,生成了融合NDVI生长季(5-9月)的时间序列集(2000-2015),该数据集具有相对较高的空间分辨率(30m)与时间分别率(8天),相对于MODIS数据能更详细的描述植被生长的空间细节,相对于TM数据时间分辨率得到了提高,更利于草地生长动态变化监测的需要。  (2)基于实测生物量数据与融合植被指数数据,建立参数化模型及非参数化模型并进行精度比较,实验发现,该地区支持向量机模型(SVM)拥有更高的精度,基于该模型建立了青海湖地区过去16年的30m生物量数据集。根据青海湖地区最优数据融合方案生成的融合植被指数数据集,并结合3年累积的291个实地采样点数据建立青海湖环湖地区生物量估算模型(参数模型和非参数模型一共6个);选择支持向量机模型为最优生物量估算模型(r=0.85,RMSE=74.45g/m2);最终生成共16年(2000-2015年)的30m、8天生物量数据。基于融合植被指数建立的生物量估算模型不仅可以保持基于MODIS植被指数建立的生物量估算模型的精度(r=0.85,RMSE=73.20g/m2),并且能够将生物量的空间分辨率提高到30m,时间分辨率提高到8天。  (3)对青海湖地区草地生物量信息进行分析,发现在过去16年里,该地区草地环境发生了较大的变化。其中,在青海湖湖南岸以及北部山麓地区草地退化较为显,生物量显著降低的区域占全区的8.5%。而在流域中部地区则呈现增长的趋势,生物量显著增加的区域占全区的24.5%。青海湖流域植被的变化一方面与该地区的气候变化有关;另一方面,对草地资源的不合理利用也是该地区草地资源退化的重要原因;此外,青海湖流域近些年作为旅游的热点地区,游客数量激增,旅游业的发展也是导致局部地区草地退化的因素。
其他文献
呼吸是声乐演唱中的必备条件,如果在演唱中不能驾驭呼吸,那么就不能演唱出优美的歌曲。本文主要从声乐中呼吸的基本原理、呼吸的常见问题、呼吸的训练方法以及呼吸在声乐中的
目前,以技术为源头的信息革命,使广播受众的概念由原来单一的收听者、消费者、接受者变为搜索者、咨询者、浏览者、对话者.网络时代也无可争议地改变着人们的思维及行为方式,
土壤210Pbex是环境中226Ra的衰变产物,被广泛应用于土壤侵蚀的示踪研究,对于当前210Pbex示踪的农耕地土壤侵蚀速率计算模型,研究者认为农耕地土壤全部210Pbex只匀分布于犁耕深度
近十几年来,太湖上游丘陵山区农业综合开发力度逐步加大,改变了下垫面土壤水文过程,增加了面源氮素流失通量,从而加剧了下游水体富营养化风险。因此,研究太湖上游坡地的土壤水文过
随着数字地球技术的发展以及“下一代数字地球”的概念的提出,数字地球将更加侧重于平台化构建以及对环境、健康、社会福利等重大问题的解决。因此,基于数字地球系统对自然环境
本文作者就多年音乐教学经历探索开展合唱教学的意义,就如何实现合唱教学中的“合”提出了自己见解,希望给合唱教学相关领域的研究者和学者提供参考和借鉴。 The author of
大气甲烷(CH4)是仅次子大气二氧化碳(CO2)的重要人为温室气体。GOSAT卫星通过大范围连续监测全球大气CH4柱浓度(XCH4),提供了大量高精度的CH4浓度数据集,推动了分析CH4浓度时空
首先 ,处理好干部与干部的关系至关重要。在党内干部间关系是相互平等、相互尊重、相互支持、相互帮助、相互关心、相互理解、相互配合的 ,但必须确立和服从一个核心 ,即党支
当前,人类社会进入了信息社会,信息化成为全球经济社会发展的显著特征。随着国家信息化的逐步深入以及“数字城市”和“数字国土”等工程的逐步实施,人们对地理空间数据的提
新媒体传播时代,电视将依然是个价值高地,并实现“媒体服务商”的全新定位。以内容和受众为核心,在整合媒体平台上,实现资源和产业的闭环,这是一个新的商业模式,在更大意义上