1. 本选题研究的目的及意义
近年来,随着全球人口的持续增长和粮食需求的不断增加,农业生产面临着前所未有的挑战。
水稻作为全球重要的粮食作物之一,其产量和品质直接关系到全球粮食安全。
叶面积指数(LeafAreaIndex,LAI)是表征作物冠层结构和生长状况的重要指标,能够反映作物光合作用、蒸腾作用和物质循环等生理生态过程,是精准农业管理和产量估算的关键参数。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者在利用遥感技术反演作物LAI方面开展了大量的研究工作,并取得了丰硕的成果。
国内研究现状:国内学者在利用光学遥感数据反演水稻LAI方面展开了广泛的研究,构建了多种基于植被指数的LAI反演模型,例如:基于比值植被指数(RatioVegetationIndex,RVI)的LAI反演模型基于归一化植被指数(NormalizedDifferenceVegetationIndex,NDVI)的LAI反演模型基于增强型植被指数(EnhancedVegetationIndex,EVI)的LAI反演模型
此外,一些学者也开始尝试利用雷达遥感数据反演水稻LAI,并取得了一定的进展。
例如,有研究利用Radarsat数据构建了水稻LAI反演模型,并取得了较好的反演精度。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将以某地区作为研究区,利用该地区的多时相雷达影像数据,结合地面实测LAI数据,开展基于雷达影像的水稻LAI反演研究。
主要研究内容包括:
1.雷达影像数据预处理:对获取的雷达影像数据进行辐射校正、几何校正、滤波去噪等预处理操作,消除数据误差,提高数据质量。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下方法与步骤开展研究:
1.数据收集与预处理:收集研究区的多时相雷达影像数据和地面实测LAI数据。
对雷达影像数据进行辐射校正、几何校正、滤波去噪等预处理操作,消除数据误差,提高数据质量。
2.雷达植被指数构建:根据雷达遥感原理和水稻冠层散射特性,分析雷达后向散射系数与水稻LAI之间的关系,构建能够有效反映水稻冠层结构特征的雷达植被指数。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.探索利用多时相雷达影像数据反演水稻LAI的新方法,构建基于雷达遥感的水稻LAI反演模型,为水稻LAI监测提供新的技术手段。
2.结合水稻生长周期和冠层结构变化特征,构建能够有效反映水稻冠层结构特征的雷达植被指数,提高雷达影像对水稻LAI的敏感性。
3.采用机器学习等方法构建水稻LAI反演模型,并对模型进行优化,提高模型的预测精度和泛化能力。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1]毛克彪,唐华俊,邵芸,等.基于多源遥感数据的水稻叶面积指数反演研究进展[J].遥感学报,2022,26(04):539-558.
[2]王利民,刘桂环,陈仲新,等.基于改进随机森林算法的水稻叶面积指数高精度遥感反演[J].农业工程学报,2022,38(05):140-149.
[3]李鑫,刘浩,张晓东,等.水稻生育期内叶面积指数Sentinel-1雷达数据反演研究[J].中国农业资源与区划,2022,43(01):174-185.
