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将SCOPE模型扩展为结合光学反射率和土壤湿度观测，用于水胁迫条件下生态系统功能的遥感监测
摘要： 一种名为"光合作用与能量通量土壤-冠层观测模型（SCOPE）"的辐射传输及过程驱动模型，将遥感信号与植物功能（即光合作用和蒸散发）相关联。该模型基于光学遥感数据估算光合作用和蒸散发，但当水分可获得性成为植被生长的主要限制因子时，这些生态系统尺度的通量可能被显著高估。为弥补这一缺陷，需要引入额外来源的信息。本研究提出通过在SCOPE模型中整合土壤湿度数据（除卫星光学反射率观测外）来考虑水分胁迫效应。我们在SCOPE中新增了土壤湿度、土壤表面阻力、叶片水势与羧化能力之间的功能关联，从而形成集成土壤湿度的改进模型SCOPE-SM。该修正模型模拟了三个新增状态变量：(i) 土壤孔隙与叶片气孔中的水汽压(ei)，均与液态水势保持平衡；(ii) 通过土壤湿度依赖型胁迫因子计算的最大羧化能力(Vcmax)；(iii) 基于土壤湿度依赖型导水率近似估算的土壤表面阻力(rss)。我们在以C3草本为主的Fluxnet站点(US-Var)对2004年1月至8月湿润-干旱过渡期进行了新方法验证。使用原始SCOPE(1.61版)时，我们通过本地气象数据和Landsat(TM/ETM)影像时序模拟了半小时步长的植物功能；随后采用相同方法应用SCOPE-SM进行三种情景模拟：(i) 含模拟ei；(ii) 含模拟ei和Vcmax；(iii) 含模拟ei、Vcmax和rss。将四种模拟结果与通量塔实测植物功能数据进行对比表明：从第一到第四情景（即通过SCOPE-SM同时使用Landsat光学影像和土壤湿度数据），模型精度呈现显著提升。结果显示，光学反射率与土壤湿度观测数据的联合应用能有效捕捉干旱期的光合作用和蒸散发变化。此外发现，相较于热红外观测数据，土壤湿度观测信息能更好解释实测蒸散发的变异特征。
关键词： SCOPE-SM模型、Landsat卫星、蒸散发、植被特性、水分胁迫、遥感技术、土壤湿度、植被功能、水汽压、光合作用、最大羧化速率、土壤表面阻力、反射率
更新于2025-09-09 09:28:46
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[IEEE 2018年第十四届电子仪器工程实际问题国际科学与技术会议(APEIE) - 俄罗斯新西伯利亚(2018.10.2-2018.10.6)] 2018年第十四届电子仪器工程实际问题国际科学与技术会议(APEIE) - 地球遥感机载合成孔径雷达发展的现代趋势
摘要： 本文概述了航空合成孔径雷达的发展趋势，包括全球及俄罗斯新研系统的信息，阐述了未来雷达的主要技术特点及其需解决的任务。
关键词： 无人驾驶飞行器、遥感技术、轻型飞机、机载微型导航系统、合成孔径雷达、高分辨率雷达
更新于2025-09-09 09:28:46
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利用卫星影像确定三宝垄市图古区红树林临界土地
摘要： 本研究旨在通过对比2009年Landsat 7 ETM+影像与2009年ALOS AVNIR-2数据，绘制三宝垄市图古区红树林区域的退化程度图谱。在判定红树林退化状况时，我们采用地理信息系统与遥感技术作为分析工具，基于三项标准：土地利用类型、冠层密度及土壤抗侵蚀能力。针对两套卫星影像数据，使用ER Mapper软件进行监督分类以获取土地利用类型与冠层密度指标；对于土壤抗侵蚀性，则运用ArcGIS软件实施土壤类型重分类技术。根据Landsat影像分析结果显示，92.22%的红树林区域处于严重退化状态，7.78%属中度退化；而ALOS影像结果表明77.73%的红树林区域严重退化，22.27%为中度退化。研究表明，ALOS与Landsat影像均能有效识别红树林关键区域及其分布，但Landsat生成的退化图谱在分类精度与图古区关键红树林区域状况表征方面，较ALOS影像的详细程度有所不足。
关键词： 卫星影像、地理信息系统、红树林、临界土地、遥感技术
更新于2025-09-04 15:30:14
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利用机载激光雷达（LiDAR）检测粗木质残体
摘要： 粗木质残体（CWD）是森林生态系统的重要组成部分，为多种物种提供栖息地，参与水土养分循环，并可能成为野火潜在地表可燃物。虽然CWD检测与制图能提升林业与野生动物研究管理水平，但被动遥感技术无法获取林冠层以下特征信息，而基于实地的CWD调查又难以实现大范围制图?；丶す饫状铮↙iDAR）作为能提供三维植被结构详细信息的遥感技术，可突破被动遥感与实地调查的局限。本研究旨在评估机载LiDAR能否用于单株CWD检测：2015-2016年在144个样地测量了1679件CWD，利用2014年获取的高密度（约24个首次回波/平方米）LiDAR数据，基于实地测量的CWD高度阈值过滤林冠及亚冠层回波后，通过点云数据判定实地测量的可见CWD。检测到的CWD占样地总体积的50%，且样地总CWD体积与检测体积呈强正相关（r=0.96）。总体上我们检测到23%的单株CWD，其中直径≥30厘米或长度≥13.9米的大型CWD最易被检出。林冠密度、灌木密度和林型对检测概率无显著影响。当激光脉冲密度从1次/平方米增至16次/平方米时CWD检出率上升，16-24次/平方米区间则保持稳定。结果表明机载LiDAR可用于CWD检测，基于LiDAR的CWD检测制图技术尤其适用于关注大型长型CWD或总体积的应用场景。
关键词： 野生动物栖息地，粗木质残体，遥感技术，激光雷达
更新于2025-09-04 15:30:14
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遥感技术在近岸沙坝探测中的综合应用综述
摘要： 近岸沙坝是与中等及消能型天然海滩相关的重要地貌特征。沙坝影响着近岸区泥沙输移的方向、强度和模式，可作为抵御极端和中尺度事件的缓冲带。本文综述了用于研究近岸沙坝的遥感观测手段，特别是近地与卫星影像技术。近年来多项技术进步使得远程测量沙坝宽度与高度、海滩坡度、岸线走向及沙坝数量成为可能。目前视频监测影像是获取这些数据最常用的方法，但基于卫星影像的空间预测模型同样能提供可靠的沙坝形态动力学信息。
关键词： 沙坝监测、海岸地貌动力学、遥感技术、地貌学、沙坝风暴响应
更新于2025-09-04 15:30:14