全 文 ：林业科学研究摇 圆园员员袁圆源渊圆冤院员源源 员缘园云燥则藻泽贼 砸藻泽藻葬则糟澡
摇 摇 文章编号院员园园员鄄员源怨愿渊圆园员员冤园圆鄄园员源源鄄园苑
基于 栽酝影像纹理与光谱特征和 运晕晕方法估算
缘种红树林群落生物量鄢
曹庆先员袁圆袁 徐大平圆袁 鞠洪波猿
渊员郾 广西红树林研究中心袁广西红树林保护重点实验室袁广西 北海摇 缘猿远园园园曰 圆郾 中国林业科学研究院热带林业研究所袁广东 广州摇 缘员园缘圆园曰
猿援中国林业科学研究院资源信息研究所袁北京摇 员园园园怨员冤
收稿日期院 圆园员园鄄园猿鄄猿员
基金项目院 广西科学院专项野基于遥感影像的红树林生物量尧碳贮量的研究冶渊园愿再允员远匀杂园员冤曰广西科学基金项目渊桂科基 园缘苑缘园圆缘冤
作者简介院 曹庆先渊员怨愿员要冤袁女袁山东济宁人袁博士研究生袁从事生态学 猿杂技术应用研究援
鄢感谢中国林科院资源信息所张怀清老师等给予数据和技术上的支持援
摘要院为研究红树林生物量的遥感估算方法袁本文提取广西和海南部分红树林 栽酝 遥感影像光谱及纹理特征袁结合
同地区地面调查的生物量数据袁应用 运晕晕方法袁对生物量进行了遥感估算袁并和多元逐步回归分析方法比较遥 研究
表明院应用 运晕晕方法估测精度随尺度的增大而增大袁且 运值取 员园 优于 运值取 缘曰在像元尺度上袁回归方法估测生物
量优于 运晕晕方法遥
关键词院纹理曰运晕晕曰生物量估算曰均方根误差曰平均误差曰预估计精度
中图分类号院杂苑苑员援 愿 文献标识码院粤
月蚤燥皂葬泽泽 耘泽贼蚤皂葬贼蚤燥灶 燥枣 云蚤增藻 运蚤灶凿泽 燥枣 酝葬灶早则燥增藻 悦燥皂皂怎灶蚤贼赠 憎蚤贼澡 贼澡藻 运晕晕 酝藻贼澡燥凿
月葬泽藻凿 燥灶 贼澡藻 杂责藻糟贼则葬造 陨灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶 葬灶凿 栽藻曾贼怎则葬造 云藻葬贼怎则藻泽 燥枣 栽酝 陨皂葬早藻泽
悦粤韵 匝蚤灶早鄄曾蚤葬灶员袁圆袁 载哉 阅葬鄄责蚤灶早员袁 允哉 匀燥灶早鄄遭燥猿
渊员援 郧怎葬灶早曾蚤 酝葬灶早则燥增藻 砸藻泽藻葬则糟澡 悦藻灶贼藻则袁 郧怎葬灶早曾蚤 运藻赠 蕴葬遭 枣燥则 酝葬灶早则燥增藻 悦燥灶泽藻则增葬贼蚤燥灶袁 月藻蚤澡葬蚤摇 缘猿远园园园袁 郧怎葬灶早曾蚤袁 悦澡蚤灶葬曰
圆援 砸藻泽藻葬则糟澡 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 栽则燥责蚤糟葬造 云燥则藻泽贼则赠袁 悦澡蚤灶藻泽藻 粤糟葬凿藻皂赠 燥枣 云燥则藻泽贼则赠袁 郧怎葬灶早扎澡燥怎摇 缘员园缘圆园袁 郧怎葬灶早凿燥灶早袁 悦澡蚤灶葬曰
猿援 砸藻泽藻葬则糟澡 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 云燥则藻泽贼 砸藻泽燥怎则糟藻 陨灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶 栽藻糟澡灶蚤择怎藻泽袁 悦澡蚤灶藻泽藻 粤糟葬凿藻皂赠 燥枣 云燥则藻泽贼则赠袁 月藻蚤躁蚤灶早摇 员园园园怨员袁 悦澡蚤灶葬冤
粤遭泽贼则葬糟贼院 陨灶 燥则凿藻则 贼燥 则藻泽藻葬则糟澡 贼澡藻 遭蚤燥皂葬泽泽 燥枣 皂葬灶早则燥增藻 遭葬泽藻凿 燥灶 则藻皂燥贼藻 泽藻灶泽蚤灶早袁 贼澡藻 遭蚤燥皂葬泽泽 燥枣 皂葬灶早则燥增藻 憎蚤贼澡 贼澡藻
皂藻贼澡燥凿 燥枣 运晕晕 憎葬泽 藻泽贼蚤皂葬贼藻凿 遭赠 藻曾贼则葬糟贼蚤灶早 泽责藻糟贼则葬造 蚤灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶 葬灶凿 贼藻曾贼怎则葬造 枣藻葬贼怎则藻泽 枣则燥皂 栽酝 蚤皂葬早藻泽袁 糟燥皂遭蚤灶蚤灶早
贼澡藻 枣蚤藻造凿 泽怎则增藻赠 遭蚤燥皂葬泽泽 凿葬贼葬 葬灶凿 糟燥皂责葬则藻凿 憎蚤贼澡 贼澡葬贼 燥枣 皂怎造贼蚤责造藻 则藻早则藻泽泽蚤燥灶 葬灶葬造赠泽蚤泽援 栽澡藻 则藻泽怎造贼泽 泽澡燥憎藻凿 贼澡葬贼 憎蚤贼澡
运晕晕 皂藻贼澡燥凿袁 贼澡藻 葬糟糟怎则葬糟赠 蚤灶糟则藻葬泽藻凿 憎蚤贼澡 贼澡藻 藻曾贼藻灶泽蚤燥灶 燥枣 贼澡藻 泽糟葬造藻袁 葬灶凿 运 越员园 憎葬泽 遭藻贼贼藻则 贼澡葬灶 运 越缘 蚤灶 贼澡藻 葬糟糟怎鄄
则葬糟赠援 耘泽贼蚤皂葬贼蚤灶早 遭蚤燥皂葬泽泽 燥枣 皂葬灶早则燥增藻 蚤灶 贼澡藻 责蚤曾藻造 泽糟葬造藻袁 贼澡藻 皂怎造贼蚤责造藻 则藻早则藻泽泽蚤燥灶 葬灶葬造赠泽蚤泽 憎葬泽 遭藻贼贼藻则 贼澡葬灶 贼澡葬贼 遭赠
怎泽蚤灶早 运晕晕 皂藻贼澡燥凿援
运藻赠 憎燥则凿泽院 贼藻曾贼怎则藻曰运晕晕曰遭蚤燥皂葬泽泽 藻泽贼蚤皂葬贼蚤灶早曰则燥燥贼鄄皂藻葬灶鄄泽择怎葬则藻 藻则则燥则曰皂藻葬灶 藻则则燥则曰责则藻凿蚤糟葬贼蚤燥灶 藻泽贼蚤皂葬贼蚤燥灶 葬糟糟怎则葬糟赠
红树林生态系统是地球上生产力最高的生态系
统之一咱员暂 袁尽管它们只覆盖了地球表面 园援 员豫的面
积袁却固定了相当于大气中 缘豫的碳咱圆暂 袁在碳循环方
面的作用不容忽视遥 红树林是潮汐类沼泽袁其地面
调查极其艰难袁基于遥感影像进行红树林生物量估
测的研究并不多见袁且纹理特征值和 运晕晕 方法在遥
感估算生物量研究领域应用也极少袁将其用于红树
林遥感估测的研究还未见相关报道遥 纹理是复杂的
视觉实体或子模式的组合袁有亮度尧色彩尧陡度尧大小
等特征咱猿暂 袁可以帮助抑制异物同谱尧同物异谱现象的
发生咱源暂 遥 圆园园猿 年 阅藻灶早泽澡藻灶早 蕴怎咱缘暂应用 栽酝影像研究
热带森林发现袁应用纹理特征值结合波段值或植被
第 圆 期 曹庆先等院基于 栽酝影像纹理与光谱特征和 运晕晕方法估算 缘 种红树林群落生物量
指数来估测森林生物量时袁其精度比单独应用遥感
影像的波段值或植被指数精度有较大提高袁取得较
好的效果遥 圆园园远 年袁李明诗等咱远暂对 杂孕韵栽缘 匀砸郧 影
像进行纹理分析袁结合研究区地形特征袁分别对 缘 个
森林类型实现其生物量估算模型辨识与验证袁结果
发现袁纹理特征值在回归方程中有较大贡献遥 匀葬则葬造鄄
蚤糟噪咱苑暂定义了 员源 种纹理特征袁最常用的用于提取遥
感图像中纹理信息的特征统计量主要有院均值
渊酝耘冤尧方差渊灾粤冤尧均匀性渊匀韵冤尧对比度渊悦韵冤尧相异
性渊阅陨冤尧熵渊耘晕冤尧二阶矩渊 杂酝冤尧灰度相关渊悦砸冤愿
种遥 运晕晕被称为基准样地法渊砸杂孕冤 咱愿 原 员园暂 袁该方法也
可看作反距离权重法咱员员暂 袁应用遥感影像的不同波段
值来计算特征空间之间的距离袁每一个特征空间按
照特定的规则分配一个权重袁其规则根据与其最相
似光谱信息的特征空间来决定咱员圆暂 遥 本研究是基于
栽酝 影像纹理与光谱特征袁应用 运晕晕 渊 运鄄晕藻葬则藻泽贼
晕藻蚤早澡遭燥则冤方法进行 缘 种红树林生物量的估算袁探讨
这种估算方法的可行性遥
员摇 地面调查
本研究共有 缘 种红树群落 员圆远 个样地袁其中袁木
榄渊月则怎早怎蚤藻则葬 早赠皂灶燥则澡蚤扎葬 渊蕴援 冤 蕴葬皂噪援 冤样地 圆员 个袁
红海榄渊砸澡蚤扎燥责澡燥则葬 泽贼赠造燥泽葬 郧则蚤枣枣援 冤样地 员远 个袁秋茄
渊运葬灶凿藻造蚤葬 糟葬灶凿藻造 渊 蕴援 冤 阅则怎糟藻冤样地 圆猿 个尧桐花树
渊粤藻早蚤糟藻则葬泽 糟燥则灶蚤糟怎造葬贼怎皂 渊蕴援 冤 月造葬灶糟燥冤样地 猿愿 个袁白
骨壤渊粤增蚤糟藻灶灶蚤葬 皂葬则蚤灶葬 渊云燥则泽噪援 冤 灾蚤藻则澡援 冤样地 圆愿 个遥
广西红树林样地主要分布在 源 个海湾院珍珠湾尧钦州
湾尧廉州湾尧铁山港湾遥 为能综合反映各湾内各树种
的分布与生长状况袁在每个海湾内袁选择 猿 个具有代
表性的红树林断面开展红树林群落调查袁每条断面
设置向陆林带尧中间林带和向海林带 猿 个调查站位袁
每一站位设置 猿 个 圆园 皂 伊 圆园 皂 的样地进行群落调
查袁样地选取植被类型均一且连续的区域遥 每个断
面 怨个样地袁每个海湾 猿 个断面 圆苑 个样地基本可以
代表该湾的红树林状况袁共 员园愿 个样地遥 另外袁由于
上述样地中红海榄尧木榄样地较少袁又在山口红树林
保护区设置 愿个红海榄样地袁在海南东寨港红树林保
护区设置 员园 个木榄样地遥 所有样地进行每木检尺袁
并测得覆盖度尧叶面积指数尧土壤盐度等袁用 郧孕杂记录
样地中心点坐标遥 样地调查时间为 圆园园源要圆园园愿年遥
对于红树群落叶生物量及地上部分总生物量的
计算袁本研究采用广西大学林学院温远光咱员猿暂老师的
广西英罗港 缘 种红树植物群落的生物量方程遥
圆摇 数据处理与信息提取
圆援 员摇 遥感影像预处理
本研究共有 猿 副 栽酝 影像袁广西西段尧广西东
段尧海南东寨港袁均为 圆园园源 年 员园 月拍摄遥 遥感影像
预处理包括几何精校正和影像裁切两部分袁鉴于红
树林分布区域地形较平坦袁本研究没有对影像做地
形校正遥
几何精校正以 宰郧杂愿源 地理坐标的 员颐 员园 园园园 矢
量地形图为基准袁每幅图选取 缘园 个明显地物点袁采
用三次多项式模型校正袁校正误差控制在 园郾 缘 个像
元以内袁采用最近邻插值方法进行重采样袁以尽量留
原始影像像素值咱员源暂 遥
影像裁切即应用红树林矢量分布图裁切遥感影
像袁得到研究区红树林分布范围内的遥感影像遥 本
研究尤其应该注意被水淹没红树林区影像渊红树林
矢量分布范围内归一化植被指数渊晕阅灾陨臆园 的区域冤
的切除遥
圆援 圆摇 实测 郧孕杂点数据处理
为了与遥感影像的校正基于同一标准袁作者以
用来校正遥感影像的数据对 员圆远 个样地点做仿射变
换袁这样可以大大减少样地点坐标与相应影像的匹
配误差遥
将样地数据与上一步裁切得到的红树林影像进
行叠加袁检验是否所有样地点都落在红树林影像范
围内遥
圆援 猿摇 遥感影像信息提取
对精校正和裁切后的影像袁分别进行缨帽变换
渊运栽冤尧主成分变换渊孕悦冤以及多种植被指数变换遥
考虑到图像几何校正误差和 郧孕杂 本身的误差袁利用
粤则糟郧陨杂的 杂葬皂责造藻工具袁提取样地点所在像元及其周
围 源 个像元的灰度值渊阅晕冤袁取 缘 个值的平均做为该
样地遥感信息源袁这样虽然会带来一定误差袁但会使
样地数据距离实际值的波动更小遥
圆援 猿援 员摇 波段值提取摇 本研究提取的 栽酝 影像单波
段的数据和其派生数据有院栽酝员尧栽酝圆尧栽酝猿尧栽酝源尧
栽酝缘尧 栽酝远尧 栽酝苑尧 栽酝员 辕 栽酝圆尧 栽酝员 辕 栽酝猿尧 栽酝圆 辕 栽酝猿尧
栽酝员 辕 栽酝源尧 栽酝猿 辕 栽酝源尧 栽酝圆 辕 栽酝源尧 栽酝员 辕 栽酝缘尧 栽酝圆 辕
栽酝缘尧 栽酝猿 辕 栽酝缘尧 栽酝源 辕 栽酝缘尧 栽酝员 辕 栽酝苑尧 栽酝圆 辕 栽酝苑尧
栽酝猿 辕 栽酝苑尧栽酝源 辕 栽酝苑尧栽酝缘 辕 栽酝苑尧栽酝渊源 垣 缘 原 圆冤 辕 栽酝
渊源 垣 缘 垣 圆冤尧栽酝渊源 伊 猿冤 辕 苑尧栽酝猿 辕 栽酝渊员 垣 圆 垣 猿 垣 源 垣 缘
垣 苑 冤尧 员 辕 栽酝员尧 员 辕 栽酝圆尧 员 辕 栽酝猿尧 员 辕 栽酝源尧 员 辕 栽酝缘尧
员 辕 栽酝苑袁共 猿员 个因子遥
缘源员
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆源 卷
圆援 猿援 圆摇 植被指数尧缨帽变换和主成分变换指数提取
比值植被指数院砸灾陨 越 栽酝源 辕 栽酝猿曰
归一化植被指数院晕阅灾陨 越 渊栽酝源 原 栽酝猿冤 辕 渊栽酝源
垣 栽酝 猿冤曰
环境植被指数院阅灾陨 越 栽酝源 原 栽酝猿曰
调整土壤亮度的植被指数院杂粤灾陨 越 渊员 垣 园援 缘冤 伊
渊栽酝源 原 栽酝猿冤 辕 渊栽酝源 垣 栽酝猿 垣 园郾 缘冤曰
垂直植被指数院 孕灾陨 越 园郾 怨猿怨 渊 栽酝源 冤 原 园郾 猿源源
渊栽酝猿冤 垣 园郾 园怨遥
式中 栽酝猿尧栽酝源 分别表示 栽酝影像第三尧第四波
段灰度值遥
缨帽变换渊运栽冤院提取亮度指数渊月砸陨郧匀栽冤尧绿度
指数渊郧砸耘耘晕冤尧湿度指数渊宰耘栽冤指数值曰主成分变
换渊孕悦冤院经主成分变换袁前 猿 个主成分 孕悦员尧孕悦圆尧
孕悦猿 包含了 栽酝影像 怨缘豫以上的信息袁取 孕悦员尧孕悦圆尧
孕悦猿 作为研究变量遥
圆援 猿援 猿摇 纹理特征提取摇 作者采用基于灰度共生矩
阵渊郧蕴悦酝冤的方法分别提取 栽酝苑 个波段的常用的 愿
种纹理特征值袁选择步距为 员袁猿 伊 猿 窗口袁园毅尧源缘毅尧
怨园毅尧员猿缘毅四个方向的平均值袁共 缘远 个值作为研究
变量遥
猿摇 生物量估测
本研究采用 运晕晕 方法与回归分析方法对红海
榄尧木榄尧白骨壤尧桐花树尧秋茄和混合渊不分群落类
型所有样地一起参与估测袁下同冤各群落类型进行生
物量的估算袁并对 圆 种方法的估测精度进行比较评
价袁流程如图 员遥
图 员摇 生物量遥感估算流程图
本研究中袁环境因子和遥感影像提取的自变量
多达 员园员 个袁只有与因变量显著相关的才有资格参
与估测遥 作者通过偏相关性分析渊控制覆盖度冤来
筛选变量遥 因样地覆盖度是影响生物量与其它变量
相关关系的主要因素袁所以袁要在控制覆盖度的前提
下袁求算生物量与自变量的偏相关系数遥
秋茄样地生物量和各变量因子之间相关性较
小袁未能筛选出显著相关变量袁无法进行 运晕晕 预测袁
也不能得到回归模型遥 这可能与其在近红外波段起
反射率较低或者其它因素有关遥
猿援 员摇 基于 运晕晕的生物量估测方法
运晕晕袁运最近邻分类法袁即如果一个样本在特征
空间的 运 个最相似的样本中大多数属于某一个类
别袁则该样本也属于这个类别袁该方法可以避免样本
的不平衡问题咱员缘暂 遥 利用 运晕晕 方法估算红树林生物
量袁是综合考虑某像元最近邻的 运 个实测样地生物
量影响权重的基础上计算的遥
应用与叶生物量显著相关的因子来计算像元之
间的马氏距离袁距离越近袁表示对待估像元的影响越
大遥 每一个参与估测的像元都有一个影响权重袁以
该像元到待估像元马氏距离的平方的倒数占距待估
像元最近的 运个像元的马氏距离平方的倒数之和的
比例作为其权重遥 运个像元的生物量与其权重的乘
积之和即为待估像元生物量值遥 公式如下院
月孕 越 移噪躁 越 员 宰躁袁孕 伊 月躁袁孕 摇 摇 宰躁袁孕 越 渊员 辕 凿躁袁孕 圆冤 辕移
噪
躁 越 员
员 辕 凿躁袁孕圆
式中院月孕院待估像元 孕 生物量曰宰躁袁孕院第 躁个参考点对
待估像元 孕 生物量影响的权重曰月躁袁孕院第 躁个参考点
生物量值曰凿躁袁孕院第 躁个参考点到待估像元 孕 的马氏
距离遥
远源员
第 圆 期 曹庆先等院基于 栽酝影像纹理与光谱特征和 运晕晕方法估算 缘 种红树林群落生物量
研究表明袁运晕晕方法的估测精度随着 运 值的增
大而增大咱远暂 袁但当 运 跃员园 时袁精度不再增加咱员远暂 袁所以
本研究对 运 越缘 和 运 越 员园 两种情况进行估测遥
猿援 圆摇 回归分析方法预测生物量
本研究另外采用多元逐步回归分析方法进行生
物量模型的构建袁去除奇异值影响点并消除多重共线
性袁除秋茄未能拟合袁得到其它各树种及混合生物量
遥感估算模型袁各模型均通过检验遥 过程见图 员右遥
猿援 猿摇 估测精度评价方法
猿援 猿援 员摇 均方根误差渊砸酝杂耘冤和平均误差渊軃藻冤 摇 本研
究样地较少袁在像元尺度袁精度的评价采用交叉评价
方法进行遥 设样地总数为 灶袁每次从 灶 个样地中不
重复地抽出一个样地 袁利用剩余的 灶 原 员 个样地采
用 运晕晕 估测样地 蚤 所在像元的生物量值遥 重复该
过程袁计算各样地预测生物量值袁根据生物量实测值
和预测值袁计算均方根误差 渊砸酝杂耘冤和平均误差
渊軃藻冤遥 公式咱员苑暂如下院
砸酝杂耘 越
移晕蚤 越 员 渊载蚤 原 再蚤冤圆晕軈载 伊 员园园摇 軃藻 越 移
晕
蚤 越 员
渊载蚤 原 再蚤冤
晕
式中院晕为样地数曰载蚤 为实测样地生物量曰軈载 是 载蚤 的
均值曰再蚤 为回归模型估测样地生物量遥猿援 猿援 圆摇 预估计精度渊孕冤 摇 预估计精度 孕 越大袁说明
模型净度越高遥
孕 越 渊员 原 贼葬 移渊憎蚤 原 赞憎蚤冤圆軈憎赞 灶渊灶 原 贼冤 冤 伊 员园园豫 摇 軈憎赞 越 员灶移 赞憎蚤
式中院憎蚤 为实测值曰 赞憎蚤 为估计值曰軈憎赞为估计值均值曰灶
为样本容量曰贼葬 为置信水平为 葬 越 园郾 园缘 时的 贼 分布
值曰贼为回归模型中参数个数遥
源摇 结果与分析
本研究仅对叶生物量遥感估算模型进行估测精
度评价袁因为只有叶生物量模型是直接由遥感因子
反演而得袁地上总生物量模型是根据与叶生物量内
在的关系间接得到袁此处进行模型评价意义不大遥
源援 员摇 单个像元尺度评价
在像元尺度上袁分别计算 运 越 缘 和 运 越员园 时单位
面积上的平均误差 渊軃藻冤 渊 贼窑 澡皂 原圆 冤尧均方根误差
渊砸酝杂耘冤尧预估计精度渊孕冤袁并和回归方法所得结果
进行比较遥
表 员摇 像元尺度 运晕晕和多元回归分析方法平均误差比较 贼窑澡皂 原圆
树种
运晕晕方法
实测平均 运 越 缘预测平均 平均误差渊軃藻冤
运 越 员园
预测平均 平均误差渊軃藻冤
回归分析方法
实测平均 预测平均 平均误差渊軃藻冤
混合摇 员远援 员苑源 园 员苑援 源怨怨 愿 员援 猿圆缘 愿 员苑援 源园源 苑 员援 圆猿员 园 员愿援 圆圆猿 园 员愿援 苑猿园 员 园援 缘员园 园
红海榄 员猿援 愿缘园 园 员猿援 愿缘园 园 园援 园园园 园 员猿援 愿缘园 园 园援 园园园 园 员猿援 愿怨圆 缘 员源援 猿缘怨 猿 园援 源苑园 园
木榄摇 缘员援 缘远缘 缘 缘猿援 园远园 缘 员援 源怨缘 员 缘猿援 苑圆圆 远 圆援 员缘苑 员 源怨援 远愿猿 猿 源愿援 圆远苑 源 原 员援 源圆园 园
白骨壤 圆远援 圆愿员 源 圆怨援 怨圆猿 源 猿援 远源圆 员 圆愿援 远苑远 圆 猿援 园愿苑 缘 圆缘援 缘愿愿 远 圆缘援 缘愿愿 远 园援 园园园 园
桐花树 远援 源缘圆 源 远援 员怨圆 圆 原 园援 圆远园 猿 远援 园怨远 员 原 园援 猿愿圆 圆 缘援 源猿愿 远 缘援 猿员员 圆 原 园援 员猿园 园
摇 摇 注院运晕晕与回归实测平均值不一致是因为多元逐步回归过程中删除了少量奇异之影响点遥
图 圆摇 像元尺度 运晕晕和回归方法均方根误差渊砸酝杂耘冤比较 图 猿摇 像元尺度 运晕晕和回归方法预估计精度渊孕冤比较
苑源员
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆源 卷
摇 摇 由表 员 和图 圆尧猿 可得院渊员冤应用 运晕晕 方法估测
红海榄群落生物量袁平均误差 渊 軃藻冤尧均方根误差
渊砸酝杂耘冤和预估计精度渊孕冤对于 运 越缘 和 运 越员园 是相
近的袁这可能是由于样地状况过于类似袁使得样地所
在像元光谱信息一致袁待估测样地到各样地距离与
权重值均相等袁从而导致 运 取值不影响估测值遥
渊圆冤应用回归方法估测红树林生物量袁除红海榄外袁
各树种的 軃藻 均比应用 运晕晕渊运 越缘 和 运 越员园冤方法的
低曰砸酝杂耘都远低于 运晕晕渊运 越 缘 和 运 越 员园冤方法袁孕
都远高于 运晕晕渊运 越 缘 和 运 越 员园冤方法遥 渊猿冤应用回
归方法估测红树林生物量袁树种间从 砸酝杂耘 和 孕 来
判断袁优劣变化趋势均为院红海榄 跃木榄 跃白骨壤 跃
桐花树 跃混合袁红海榄优于木榄曰应用 运晕晕渊运 越 缘
和 运 越 员园冤方法袁树种间从 砸酝杂耘 和 孕 来判断袁优劣
变化趋势均为院木榄 跃红海榄 跃白骨壤 跃桐花树 跃
混合袁木榄略优于红海榄遥 渊源冤应用 运晕晕 法估测红
树林生物量袁运取 员园 的 砸酝杂耘略小于 运取 缘曰运取 员园
的 孕略大于 运取 缘遥
源援 圆摇 多尺度评价
根据红树林样地的分布袁将估测尺度划分为 缘尧
员园尧圆园尧猿园尧源园尧缘园 澡皂圆 远 个袁每个尺度单位内袁至少包
含 圆 个样地遥 以尺度单位内多个样地单位面积实测
生物量的均值作为该尺度单位生物量实测值袁以尺
度单位内多个样地单位面积生物量 运晕晕 方法遥感
预测值的均值作为该尺度单位生物量预测值袁计算
各尺度单位生物量估测的均方根误差渊砸酝杂耘冤和预
估计精度渊孕冤袁并从 运 值选择和红树树种 圆 个方面
进行精度的比较评价遥
源援 圆援 员摇 运 值选择的比较摇 在多个尺度上袁从 砸酝杂耘
和 孕 圆 个方面袁比较评价 运晕晕 方法估测混合尧红海
榄尧木榄尧桐花树尧白骨壤生物量时 运 取 缘 和 运取 员园
的估测精度遥 由图 源 愿 可知院不管是混合群落还
是单个树种袁随着尺度的增大袁运 取 缘 和 运 取 员园 的
砸酝杂耘都逐渐减小袁孕 都逐渐增大曰在各个尺度上袁运
取 员园 砸酝杂耘 较低袁孕 较高袁估测效果明显优于 运
取 缘遥
源援 圆援 圆摇 树种间估测精度比较摇 在多个尺度上袁从均
方根误差渊砸酝杂耘冤和预估精度渊孕冤圆 个方面袁比较评
价应用 运晕晕方法渊运 越 缘 和 运 越 员园冤估测各种红树群
落生物量的精度遥 由图 怨 员圆 树种间 砸酝杂耘 和 孕
趋势比较图可得院渊员冤混合树种尧木榄尧红海榄尧桐花
树尧白骨壤的 砸酝杂耘均随尺度的增大而减小袁预估计
精度均随尺度增大而增大曰从 砸酝杂耘 和 孕 圆 个方面
图 源摇 混合树种多尺度不同 运值均方根误差渊砸酝杂耘冤尧
预估精度渊孕冤趋势
图 缘摇 木榄多尺度不同 运值均方根误差渊砸酝杂耘冤尧
预估精度渊孕冤趋势
图 远摇 红海榄多尺度不同 运值均方根误差渊砸酝杂耘冤尧
预估精度渊孕冤 趋势
愿源员
第 圆 期 曹庆先等院基于 栽酝影像纹理与光谱特征和 运晕晕方法估算 缘 种红树林群落生物量
判断袁木榄估计效果最好袁混合树种估测效果最差遥
渊圆冤树种间 砸酝杂耘的变化高低趋势基本遵循院混合树
种 跃桐花树 跃白骨壤 跃红海榄 跃木榄袁即估测效果
木榄 跃红海榄 跃白骨壤 跃桐花树 跃混合树种遥 渊猿冤
白骨壤尧红海榄尧桐花树树种间预估计精度的变化高
低趋势不明显袁但在最高和最低尺度上袁孕 高低排序
都遵循木榄 跃红海榄 跃白骨壤 跃桐花树 跃混合树种
渊表 圆冤遥
图 苑摇 桐花树多尺度不同 运值均方根误差渊砸酝杂耘冤尧
预估精度渊孕冤趋势
图 愿摇 白骨壤多尺度不同 运值均方根误差渊砸酝杂耘冤尧
预估精度渊孕冤趋势
图 怨摇 运取 缘 树种间均方根误差渊砸酝杂耘冤趋势
图 员园摇 运取 员园 树种间均方根误差渊砸酝杂耘冤趋势
图 员员摇 运取 缘 树种间预估精度渊孕冤趋势
图 员圆摇 运取 员园 树种间预估精度渊孕冤趋势
缘摇 结论与讨论
渊员冤本研究采用广西海南两地的 圆园园源 年红树林
栽酝影像和红树林群落样地调查数据袁应用 运晕晕 方
法进行生物量估测袁并和多元逐步回归分析方法进
行精度比较袁结果显示院在像元尺度上袁应用多元逐
步回归分析方法估测红树林生物量优于 运晕晕渊运 越 缘
和 运 越 员园冤方法袁但 运晕晕 方法的预测精度随尺度的
增大而增大袁且 运值取 员园 优于 运值取 缘遥
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林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆源 卷
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渊圆冤由于红树林分布区清晰的遥感影像难以获
得袁且地面调查比较艰难袁本研究样地面积小于一个
像元且与遥感数据有一定的时间差袁对结果有一定
的误差影响遥
渊猿冤个别树种因无法找到其地上生物量计算方
程袁只能采用与其相近树种的方程袁使得地面生物量
调查数据存在一定误差遥
渊源冤栽酝 传感器只能与森林的树叶部分发生直
接作用袁所以先研究得到树叶生物量的遥感估测模
型袁通过树叶与树木地上部分的内在关系进而推算
地上部分总生物量的计算方法更具现实意义遥 本研
究不同于以往森林生物量遥感估测研究中采用森林
地上部分总生物量与遥感影像光谱信息直接建模遥
渊缘冤纹理特征在以往生物量遥感估测中应用很
少袁本研究显示袁生物量与归一化植被指数渊晕阅灾陨冤尧
叶面积指数渊蕴粤陨冤尧栽酝猿尧栽酝源 等常用生物量遥感估
测的自变量基本不相关袁而与多个纹理特征存在较
好的相关性袁但其内在机理还有待于进一步研究遥
参考文献院
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社袁圆园园园
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京院中国科学院地理研究所资源环境信息系统国家重点实验
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