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基于GPS-IR的归一化植被指数反演

肖星星 吕伟才 仲臣 曹进进 李延杰 张灿

肖星星, 吕伟才, 仲臣, 曹进进, 李延杰, 张灿. 基于GPS-IR的归一化植被指数反演[J]. 全球定位系统, 2021, 46(6): 118-124. doi: 10.12265/j.gnss.2021060901
引用本文: 肖星星, 吕伟才, 仲臣, 曹进进, 李延杰, 张灿. 基于GPS-IR的归一化植被指数反演[J]. 全球定位系统, 2021, 46(6): 118-124. doi: 10.12265/j.gnss.2021060901
XIAO Xingxing, LYU Weicai, ZHONG Chen, CAO Jinjin, LI Yanjie, ZHANG Can. Iversion of normalized difference vegetation index based on GPS-IR[J]. GNSS World of China, 2021, 46(6): 118-124. doi: 10.12265/j.gnss.2021060901
Citation: XIAO Xingxing, LYU Weicai, ZHONG Chen, CAO Jinjin, LI Yanjie, ZHANG Can. Iversion of normalized difference vegetation index based on GPS-IR[J]. GNSS World of China, 2021, 46(6): 118-124. doi: 10.12265/j.gnss.2021060901

基于GPS-IR的归一化植被指数反演

doi: 10.12265/j.gnss.2021060901
基金项目: 国家自然基金项目(41474026);安徽省自然科学基金项目(2008085MD114)
详细信息
    作者简介:

    肖星星:(1998—),男,硕士研究生,主要从事GPS数据处理研究

    吕伟才:(1968—),女,博士,副教授,主要从事卫星导航技术、GNSS数据处理等研究

    仲臣:(1997—),男,硕士研究生,主要从事GPS数据处理研究

    通信作者:

    吕伟才 E-mail:1525939141@qq.com

  • 中图分类号: P228.4

Iversion of normalized difference vegetation index based on GPS-IR

  • 摘要: 针对利用GPS接收机在接收L 波段信号时对周围植被水分含量较为敏感的特性,使用GPS反射信号的变化,进行测站归一化植被指数(NDVI)反演. 利用2个GPS参考站近5年的连续观测数据计算的归一化微波反射指数(NMRI),构建了反演NDVI的一元线性模型. NMRI整体变化趋势与同时间段内中分辨率成像光谱仪(MODIS) NDVI趋势表现一致,其反演结果相关系数R分别为0.626 53、0.625 73,均方根误差(RMSE)分别为0.051 29和0.055 08,进而使用BP神经网络模型反演相关系数分别提高了2%、6%. 表明GPS干涉反射测量(GPS-IR)反演区域NDVI结果具有较高可靠性. 该研究为获取精确位置、实时连续、高分辨率的 NDVI 提供了一定的理论支撑.

     

  • 图  1  GPS-IR进行NDVI反演几何模型

    图  2  菲涅尔区示意图

    图  3  不同高度角下的有效散射区大小

    图  4  径向距离与卫星高度角、天线高度的关系图

    图  5  GNSS 参考站

    图  6  参考站 NMRI

    图  7  剔除粗差后的NMRI(蓝色)与NDVI(绿色)

    图  8  建模结果

    图  9  三层 BP神经网络结构图

    图  10  模型检验的误差统计

    表  1  GPS 参考站概况 (°)

    测站名概略位置纬度
    经度
    P041Boulder, CO39.949492254.805734
    P049Great Falls, MT47.349964249.093768
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    表  2  回归分析结果

    测站回归模型相关系数RMSE
    P041y=0.19675+1.79965x0.744 280.051 29
    P049y=0.17992+2.2808x0.734 960.055 08
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-06-09
  • 网络出版日期:  2021-12-17

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