《陸地生態系統高光譜觀測方法與套用》是一本2022年出版的圖書，由科學出版社出版
基本介紹
- 中文名：陸地生態系統高光譜觀測方法與套用
- 作者：王紹強,劉良雲,張永光
- 出版時間：2022年
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030673671
- 類別：自然科學類圖書
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝-膠訂
內容簡介,目錄,
內容簡介
高光譜遙感作為監測植被碳動態的新手段已得到高度重視並逐步發展，利用地基和衛星高光譜觀測技術，可以快速識別陸地植被光合動態變化以及陸地生態系統對氣候變化的回響，為準確估算陸地碳源匯提供科學支撐和理論參考。本書詳細介紹了陸地生態系統高光譜觀測的方法、技術及規範，重點闡述了近地面和衛星水平日光誘導葉綠素螢光的觀測技術、反演算法、數據處理及生態套用，為改進植被動態變化的遙感監測、深入認識生態系統碳循環提供重要的理論和技術支撐，推動生態遙感和生態學基本理論的發展，同時有助於拓寬我國自主研製高光譜觀測系統的套用面，提高儀器設備的國有化率，提升我國自主研發能力的國際地位。
目錄
前言
第1章 陸地生態系統光譜觀測與光合作用 1
1.1 生態系統光合作用 1
1.2 生態系統光合作用觀測與模擬 2
1.2.1 葉片尺度光合作用觀測 2
1.2.2 渦度相關通量觀測 3
1.2.3 光合作用模擬模型 6
1.3 生態系統光譜觀測 8
參考文獻 12
第2章 陸地生態系統光能利用效率觀測與模擬 15
2.1 生態系統光能利用效率概念 15
2.1.1 表觀量子效率 15
2.1.2 輻射利用效率 15
2.1.3 光能利用效率 16
2.2 光能利用效率的測定與計算方法 17
2.2.1 生物量收穫法 17
2.2.2 渦度相關實測法 17
2.2.3 攜帶型光合儀測定法 18
2.2.4 量子效率修正法 18
2.2.5 模型反演法 19
2.2.6 間接估測法 20
2.3 光能利用效率影響因素及其模型 21
2.3.1 光能利用效率影響因素 21
2.3.2 生態系統光能利用效率變異特徵 26
2.3.3 光能利用效率模型 30
參考文獻 36
第3章 植被冠層多角度高光譜觀測：多角度觀測和PRI 47
3.1 冠層光譜多角度觀測必要性 47
3.2 冠層光譜多角度觀測方法 47
3.2.1 自動多角度光譜觀測系統 47
3.2.2 雙光譜儀自動多角度觀測系統 52
3.3 基於多角度觀測的PRI角度效應 53
3.3.1 PRI的角度效應分析 53
3.3.2 多角度觀測PRI與LUE 53
3.3.3 角度校正的PRI與LUE 61
參考文獻 63
第4章 植被冠層日光誘導葉綠素螢光近地面觀測技術及規範 64
4.1 植被葉綠素螢光遙感原理介紹 64
4.2 近地面植被冠層葉綠素螢光觀測 65
4.2.1 植被冠層葉綠素螢光觀測原理及方法 65
4.2.2 塔基植被葉綠素螢光遙感自動觀測系統 66
4.2.3 植被葉綠素螢光多角度觀測 68
4.2.4 地面葉綠素螢光聯網觀測 68
4.3 近地面葉綠素螢光觀測技術規範 70
4.3.1 葉綠素螢光自動觀測系統儀器標準 70
4.3.2 植被葉綠素螢光觀測系統野外安裝規範 71
4.3.3 植被冠層葉綠素螢光觀測方式規範 72
4.3.4 植被葉綠素螢光野外觀測系統輻射定標規範 73
參考文獻 75
第5章 植被日光誘導葉綠素螢光遙感反演方法 77
5.1 吸收波段的葉綠素螢光填充效應 77
5.2 單波段葉綠素螢光反演算法 77
5.2.1 標準FLD反演算法 77
5.2.2 3FLD反演算法 78
5.2.3 iFLD反演算法 79
5.2.4 pFLD反演算法 81
5.3 全波段葉綠素螢光反演算法 82
5.3.1 用於螢光信號分離的吸收波段選擇 83
5.3.2 基於主成分分析的反射率與葉綠素螢光光譜重建 83
5.3.3 吸收波段反射率與螢光光譜的最小二乘擬合 84
5.4 基於數據驅動的葉綠素螢光反演算法 86
參考文獻 88
第6章 近地面高光譜及葉綠素螢光數據處理方法 90
6.1 近地面高光譜及葉綠素螢光數據處理基本流程 90
6.2 植被冠層高頻觀測光譜的數據質量控制 91
6.3 近地面葉綠素螢光反演的大氣校正 92
6.3.1 塔基平台上下行大氣輻射傳輸過程分析 92
6.3.2 基於查找表的塔基平台上下行大氣透過率估算方法 93
6.3.3 溫度與氣壓對大氣透過率影響的校正 96
6.3.4 基於光譜數據的氣溶膠光學厚度估算方法 98
6.3.5 近地面葉綠素螢光反演的大氣校正效果驗證 99
6.4 數據預處理與反演方法選擇 101
6.4.1 暗電流與非線性校正、波長校正、絕對輻射定標 101
6.4.2 光譜數據質量控制 102
6.4.3 SIF反演算法選擇 103
6.4.4 SIF反演不確定性 103
參考文獻 104
第7章 日光誘導葉綠素螢光方向校正與尺度轉換 107
7.1 葉綠素螢光方向性測量與建模 107
7.1.1 葉綠素螢光方向性物理機制 107
7.1.2 葉綠素螢光方向性測量與特徵 108
7.1.3 葉綠素螢光方向性校正模型與方法 115
7.2 光系統水平葉綠素螢光降尺度模型與方法 120
7.2.1 葉綠素螢光的冠層輻射傳輸原理 120
7.2.2 基於隨機森林方法的螢光冠層逃逸係數估算 122
7.2.3 光系統水平葉綠素螢光降尺度結果驗證 124
7.3 葉綠素螢光時間升尺度模型與方法 127
7.3.1 葉綠素螢光時序變化的驅動變數分析 127
7.3.2 葉綠素螢光的時間尺度擴展模型與驗證 130
7.3.3 GOME-2葉綠素螢光時間升尺度產品 132
參考文獻 133
第8章 衛星日光誘導葉綠素螢光遙感觀測與數據處理 137
8.1 全球衛星葉綠素螢光遙感反演介紹 137
8.2 全球主要衛星葉綠素螢光遙感數據 140
8.2.1 日本GOSAT及GOSAT-2衛星葉綠素螢光數據 140
8.2.2 歐盟SCIAMACHY、GOME-2及TROPOMI衛星葉綠素螢光遙感數據 141
8.2.3 美國OCO-2及OCO-3衛星葉綠素螢光遙感數據 142
8.2.4 中國TanSat衛星葉綠素螢光遙感反演及驗證 144
參考文獻 150
第9章 日光誘導葉綠素螢光遙感生態套用 154
9.1 植被葉綠素螢光遙感探測光合作用原理 154
9.2 基於葉綠素螢光的生態系統總初級生產力模擬 155
9.2.1 不同生態系統葉綠素螢光與GPP的關係 155
9.2.2 植被冠層結構對葉綠素螢光的影響 156
9.2.3 植被冠層SIF與GPP不同時間尺度耦合特徵 158
9.3 植被葉綠素螢光遙感在農業監測中的套用 166
9.3.1 基於葉綠素螢光遙感的農業生產力及產量監測 166
9.3.2 衛星葉綠素螢光遙感在農業氣象災害監測中的套用 170
參考文獻 178
