海南島橡膠林葉面積指數(shù)遙感估算模型比較研究

戴聲佩 羅紅霞 鄭倩 胡盈盈 李海亮 李茂芬 禹萱 陳幫乾

摘要：葉面積指數(shù)（LAI）是描述植被生長狀況和冠層結(jié)構(gòu)的一個重要參數(shù)，快速獲取大面積植被與作物LAI對于生態(tài)系統(tǒng)科學研究、農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)指導(dǎo)具有十分重要的理論和實踐意義。本研究選取海南島典型熱帶作物——橡膠樹為研究對象，構(gòu)建基于衛(wèi)星遙感植被指數(shù)的橡膠林LAI估算模型并分析其變化規(guī)律。結(jié)果表明，相較于歸一化植被指數(shù)（NDVI）、綠色歸一化植被指數(shù)（GNDVI）、比值植被指數(shù)（RVI）和寬動態(tài)范圍植被指數(shù)（WDRVI）四個指數(shù)，增強植被指數(shù)（EVI）、土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù)（SAVI）、差值植被指數(shù)（DVI）和改良土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù)（MSAVI）四個指數(shù)同LAI之間的相關(guān)性較高。構(gòu)建的基于不同植被指數(shù)的橡膠林LAI估算模型（一元線性、指數(shù)和對數(shù)模型）中，基于EVI指數(shù)的橡膠林LAI一元線性估算模型效果最佳，其決定系數(shù)R為0.69。經(jīng)驗證，該模型估算的橡膠林LAI精度較高，觀測和模擬的橡膠林LAI線性擬合R為0.67，均方根誤差RMSE為0.16，平均相對誤差RE為-0.25%，但在橡膠林LAI中值區(qū)存在低估現(xiàn)象，同時在LAI高值區(qū)和低值區(qū)存在一定的高估現(xiàn)象。從空間分布來看，海南島橡膠林LAI高值區(qū)（4.40～6.23）主要分布在海南島西部檐州、白沙等市縣，LAI中值區(qū)（3.80～4.40）主要分布在海南島中部澄邁、屯昌、瓊中等市縣，LAI低值區(qū)（2.69～3.80）主要分布在海南島東部和南部的定安、瓊海、萬寧、樂東、三亞等市縣。總之，構(gòu)建的基于EVI指數(shù)的橡膠林LAI一元線性估算模型精度較高，克服了NDVI、GNDVI、RVI等植被指數(shù)容易出現(xiàn)指數(shù)飽和問題，具有較好的科學性和良好的推廣應(yīng)用價值。……