陆地生态系统碳监测卫星远红波段叶绿素荧光反演算法设计

• 作者: 付安民 张立福 王思恒 高显连 黄长平
• 来源期刊: 遥感技术与应用
• 学科: 工学
• 关键词: 太阳诱导叶绿素荧光(SIF) 陆地生态系统碳监测卫星 数据驱动算法 高光谱遥感
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 荧光遥感专栏
• 页码范围: 476-487
• 页数: 12页
• 分类号: TP75
• 语种: 中文
• DOI: 10.11873/j.issn.1004-0323.2019.3.0476

摘要

太阳诱导叶绿素荧光(Solar-Induced Chlorophyll Fluorescence,SIF)是陆表植被在自然光照条件下进行光合作用时释放的一种光信号.SIF携带有重要的光合作用信息,通过卫星遥感的方法探测区域—全球SIF信号为大尺度植被光合作用监测打开了新世界的大门.我国预计于2020年前后发射的陆地生态系统碳卫星(陆碳卫星)将搭载超光谱分辨率载荷,有望成为全球范围内第一个针对陆表植被SIF进行专门观测的卫星传感器.数据驱动算法是陆碳卫星远红波段SIF反演的主算法,作为一种半经验算法,需结合传感器指标进行参数优化.依据陆碳卫星超光谱载荷的设计指标,基于仿真数据进行了端对端反演模拟,讨论了不同潜在反演窗口下SIF反演的精度(精密度与准确度),确定了不同反演窗口所需的主成分个数(nv),分析了不同反演窗口内反演精度对荧光波形函数(hF)的敏感性.结果 表明:随着反演窗口的拓宽,SIF反演的精密度(鲁棒性)提升,但准确度下降,且对nv及hF的敏感性增强.综合考虑各因素,确定了735～758 nm作为陆碳卫星远红波段SIF反演的主窗口,同时nv取6,hF设置为单峰高斯函数(μ=740 nm,σ=30 nm).基于近地表和航空遥感数据的SIF反演结果验证了所设计算法的可行性和合理性.研究结果将为陆碳卫星升空后SIF的反演及产品发布提供重要参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张立福	中国科学院遥感与数字地球研究所	58	593	13.0	22.0
2	黄长平	中国科学院遥感与数字地球研究所	14	135	7.0	11.0
3	高显连		26	164	7.0	12.0
4	付安民		5	17	3.0	4.0
5	王思恒	中国科学院遥感与数字地球研究所	2	10	1.0	2.0