植被遥感反演与数据同化算法体系教程:从PROSAIL前向模拟到作物估产

传统的地面实测方法能够得到比较准确的植被参数(如叶面积指数、覆盖度、生物量、叶绿素、干物质、叶片含水量、FPAR等),但其获取信息有限,难以满足大范围提取植被参数的需求,尤其在异质地表区域。遥感技术的发展为植被生长状态及动态监测提供了重要的技术手段,与传统地面实测方法不同,遥感把传统的"点"测量获取的有限代表性信息扩展为更加符合客观世界的"面"信息(即区域信息),且不会对生态系统造成破坏,能够长期、动态、连续地估算植被参数,在区域或全球尺度植被参数估算中具有不可替代的优势。随着科学技术的发展和生态文明建设的需要,借助遥感数据反演植被参数,可为生态系统健康评价提供关键的数据支持,并且植被参数遥感反演是当前遥感应用研究的重要内容之一,也是国际遥感领域的热点研究方向。

****专题一、植被参数遥感反演理论

结合R SE 、I EEE TGRS 、I SPRS 、J AG 等期刊文章讲解:

植被遥感前向建模

植被遥感反演模型 (经验/物理模型/...)

代价函数

反演算法 (查找表/优化方法/机器学习/...)

他山之石:其他地表参数如何反演?

****专题二、植被叶片及冠层反射率模拟与处理

结合PYTHON 编程语言操作:

叶片反射率模型PROSPECT

植被冠层反射率模型PROSAIL

不同传感器光谱响应函数

高光谱数据转换为多光谱数据

他山之石:如何利用PROSAIL模拟不同传感器(如无人机/卫星)光谱数据?

专题 ****、植被遥感模型参数敏感性分析

结合R SE 、I EEE TGRS 、I SPRS 、J AG 等期刊文章讲解:

模型参数敏感性分析必要性

模型参数敏感性分析方法(局部/全局/EFAST)

结合PYTHON 操作:

PROSAIL模型参数敏感性分析

不同传感器光谱特征敏感性分析

他山之石:如何开展生态/水文/作物/陆面

模型参数敏感性分析?

专题 基于查找表( LUT) 方法反演植被参数

结合R SE 、I EEE TGRS 、I SPRS 、J AG 等期刊文章讲解:

查找表方法原理

基于蒙特卡洛方法模拟多条件下光谱反射率

结合PYTHON 语言实现:

查找表方法反演植被参数

他山之石:如何基于查找表开展其他地表参数反演?

****专题五、基于优化算法反演植被参数

结合R SE 、I EEE TGRS 、I SPRS 、J AG 等期刊文章讲解:

优化方法求解原理

代价函数构建

结合PYTHON 语言实现:

代价函数求解

算法:遗传算法

优化算法反演植被参数

他山之石:如何基于其他优化算法开展参数反演?

****专题六、基于机器学习反演植被参数

结合PYTHON 语言操作:

机器学习算法ANN/SVM/DecisionTree

基于机器学习+地面观测反演

基于机器学习+PROSAIL模型反演

Sentinel 2官方算法(Sentinel SNAP)

原理与实现

区域结果成图

他山之石:如何基于深度学习算法开展参数反演?

****专题七、遥感数据同化理论

结合R SE 、I EEE TGRS 、I SPRS EJA 等期刊文章讲解:
生态模型

模型耦合

数据同化原理

数据同化算法

数据同化系统

区域结果成图

他山之石:如何耦合遥感与过程模型?

****专题八、同化遥感反射率估算植被参数/作物产量

结合FORTRAN 语言操作:

作物生长模型

植被冠层反射率模型

模型耦合

变分同化

参数反演/产量估算

他山之石:

如何执行EnKF同化?

如何借助其他编程语言开展数据同化?

如何开展水文/陆面/...模型同化?

****专题九、同化遥感产品估算植被参数/作物产量

结合FORTRAN 语言操作:

作物生长模型

模型耦合

变分同化

参数反演/产量估算

他山之石:如何执行EnKF同化?

如何借助其他编程语言开展数据同化?

如何开展水文/陆面/...模型同化?

�� 全平台同名:科研技术平台

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