農(nóng)作物監(jiān)測(cè)的多源遙感數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用

目　錄
第1章　緒論　1　
1.1　農(nóng)作物遙感概述　1　
1.2　多源遙感數(shù)據(jù)類型　3　
1.3　多源遙感數(shù)據(jù)融合　7　
參考文獻(xiàn)　9　
第2章　農(nóng)作物遙感基礎(chǔ)　13　
2.1　農(nóng)作物遙感基本原理　13　
2.1.1　植被冠層輻射傳輸　13　
2.1.2　光譜特征　14　
2.1.3　時(shí)序遙感　14　
2.1.4　多角度遙感　15　
2.2　植被光譜特征和冠層光譜特征　15　
2.2.1　植被光譜特征　16　
2.2.2　冠層光譜特征　19　
2.3　農(nóng)作物生理生化指標(biāo)　23　
2.3.1　植被指數(shù)　23　
2.3.2　葉面積指數(shù)　27　
2.3.3　葉綠素含量　28　
2.3.4　吸收光合有效輻射比　28　
2.3.5　生物量　29　
2.3.6　含水量　30　
2.4　時(shí)序遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用　31　
2.4.1　農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)　31　
2.4.2　農(nóng)作物類型識(shí)別和種植面積提取　32　
參考文獻(xiàn)　33　
第3章　影像融合技術(shù)　38　
3.1　影像融合概述　38　
3.1.1　影像融合概念　38　
3.1.2　影像融合方法和過(guò)程　38　
3.1.3　影像融合的遙感應(yīng)用　39　
3.2　影像融合分類　41　
3.2.1　像素級(jí)影像融合　41　
3.2.2　特征級(jí)影像融合　42　
3.2.3　決策級(jí)影像融合　42　
3.3　空間域影像融合方法　43　
3.3.1　Brovey變換融合方法　44　
3.3.2　分塊替代融合方法　44　
3.3.3　基于引導(dǎo)濾波的影像融合方法　45　
3.4　變換域影像融合方法　46　
3.4.1　離散小波變換融合方法　46　
3.4.2　Curvelet變換融合方法　47　
3.4.3　非下采樣Contourlet變換融合方法　52　
3.4.4　混合式影像融合方法　56　
3.5　基于深度學(xué)習(xí)的影像融合技術(shù)　57　
3.5.1　深度學(xué)習(xí)　57　
3.5.2　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)　58　
3.5.3　卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)　64　
3.6　融合評(píng)價(jià)　73　
3.6.1　有參考影像融合評(píng)價(jià)　73　
3.6.2　無(wú)參考影像融合評(píng)價(jià)　74　
參考文獻(xiàn)　75　
第4章　農(nóng)作物遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)獲取與處理　80　
4.1　遙感數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理概述　81　
4.1.1　遙感數(shù)據(jù)獲取與選擇　81　
4.1.2　時(shí)序遙感數(shù)據(jù)構(gòu)建　83　
4.1.3　超分辨率重建　84　
4.2　無(wú)人機(jī)遙感及其數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理　85　
4.2.1　無(wú)人機(jī)遙感　85　
4.2.2　無(wú)人機(jī)遙感數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理　88　
4.3　田間調(diào)查取樣與分析　90　
4.3.1　調(diào)查方案及試驗(yàn)設(shè)計(jì)　90　
4.3.2　光譜測(cè)量　93　
4.3.3　作物農(nóng)學(xué)參數(shù)的調(diào)查與測(cè)量　94　
4.4　其他輔助數(shù)據(jù)　98　
4.4.1　氣象數(shù)據(jù)　98　
4.4.2　土壤環(huán)境數(shù)據(jù)　100　
4.4.3　病蟲(chóng)害數(shù)據(jù)　100　
4.4.4　栽培管理數(shù)據(jù)　102　
4.4.5　社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)　102　
4.5　數(shù)據(jù)融合與集成　103　
4.5.1　數(shù)據(jù)融合策略　103　
4.5.2　數(shù)據(jù)集成技術(shù)與平臺(tái)　106　
參考文獻(xiàn)　107　
第5章　農(nóng)作物參數(shù)反演建模　111　
5.1　機(jī)理模型　112　
5.1.1　PROSAIL模型　113　
5.1.2　DART模型　116　
5.1.3　計(jì)算機(jī)模擬模型　117　
5.1.4　機(jī)理模型的應(yīng)用　119　
5.2　經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)模型　120　
5.2.1　經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)建模的過(guò)程和步驟　120　
5.2.2　經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)反演模型的形式　122　
5.2.3　經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)模型的優(yōu)缺點(diǎn)　124　
5.3　機(jī)器學(xué)習(xí)方法　124　
5.3.1　隨機(jī)森林　125　
5.3.2　支持向量機(jī)　126　
5.3.3　誤差反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)　128　
5.4　模型評(píng)價(jià)　129　
5.4.1　模型驗(yàn)證　129　
5.4.2　敏感性分析　130　
5.4.3　模型比較和選擇　132　
參考文獻(xiàn)　134　
第6章　冬油菜冠層參數(shù)的光譜估計(jì)　139　
6.1　冬油菜冠層光譜及預(yù)處理　139　
6.1.1　冬油菜冠層的反射光譜特點(diǎn)　140　
6.1.2　光譜去噪　141　
6.1.3　光譜變換　142　
6.1.4　光譜特征提取　143　
6.1.5　高光譜植被指數(shù)　144　
6.2　冬油菜LAI的光譜估計(jì)　144　
6.2.1　不同施氮水平下LAI的變化　144　
6.2.2　冠層光譜反射率與LAI的相關(guān)性　145　
6.2.3　各生育期冬油菜LAI的估計(jì)模型　146　
6.2.4　全生育期冬油菜LAI的估計(jì)模型　151　
6.2.5　模型精度分析與建議　152　
6.3　冬油菜冠層葉綠素含量的光譜估計(jì)　154　
6.3.1　氮肥施用量與葉綠素含量的關(guān)系　154　
6.3.2　葉綠素含量預(yù)測(cè)模型建立與評(píng)價(jià)結(jié)果　154　
6.4　冬油菜生物量的光譜估計(jì)　156　
6.4.1　氮肥施用量對(duì)冬油菜生物量積累的影響　156　
6.4.2　生物量預(yù)測(cè)模型建立與評(píng)價(jià)結(jié)果　156　
6.5　基于LUT的冬油菜冠層參數(shù)反演　157　
6.5.1　材料與方法　158　
6.5.2　結(jié)果與分析　161　
6.5.3　討論　168　
參考文獻(xiàn)　169　
第7章　冬油菜遙感監(jiān)測(cè)與估產(chǎn)　173　
7.1　無(wú)人機(jī)多光譜遙感的應(yīng)用　173　
7.1.1　數(shù)據(jù)采集　173　
7.1.2　基于數(shù)字表面模型的株高提取　177　
7.1.3　基于植被指數(shù)和株高的LAI估算　179　
7.1.4　NBI、Chl、Flav植被指數(shù)反演　181　
7.2　作物生長(zhǎng)模型與無(wú)人機(jī)遙感　186　
7.2.1　作物生長(zhǎng)模型　186　
7.2.2　APSIM-Canola模型的本地化　187　
7.2.2　長(zhǎng)勢(shì)參數(shù)與模型調(diào)參結(jié)果　190　
7.3　基于田塊的冬油菜早期模糊聚類識(shí)別　193　
7.3.1　研究區(qū)與數(shù)據(jù)采集　193　
7.3.2　模糊聚類方法　195　
7.3.3　冬油菜模糊識(shí)別結(jié)果與分析　198　
7.4　基于HJ影像-地面LAI-產(chǎn)量模型的冬油菜產(chǎn)量估計(jì)　202　
7.4.1　研究區(qū)與數(shù)據(jù)采集　202　
7.4.2　結(jié)果與分析　203　
參考文獻(xiàn)　210