面向路域植被退化评价的叶片/冠层耦合模型研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41471421
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    85.0万
  • 负责人：
    郭云开
  • 依托单位：
    长沙理工大学
  • 学科分类：
    D0716.区域环境质量与安全
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

The present study using IKONOS、ZY-3 and GAO-FEN 1 high resource satellite remote sensing images as information source,according to the thought of the Leaf/Canopy models correction-Leaf-Canopy models coupling-counpled models application.Study the construction of the " Generalized LIBERTY" leaf structure model and the "D-SAILE" canopy model which drawed into the topographic factor,then construct "Generalized LIBERTY and D-SAILE" coupled model.inverting road vegetation physiological and biochemical information of high grade highway in the hilly regions of Chinese Southern based on coupled models,establish the system of road vegetation degradation quantitative monitoring and evaluation theory to realize Monitoring and evaluation of road vegetation degeneration.It will promote the development of the remote sensing theory and application through this topic research.It can also form a theoretical framework of the quantitative remote sensing monitoring and a evaluation system of the Expressway vegetation degradation,promote the operation of the monitoring and evaluation for the expressway vegetation degeneration of Chinses Southern hilly area,and promote the sustainable development of the highway in our country.
本研究以不同时相的IKONOS、国产遥感影像资源三号和高分一号等遥感影像为信息源，按照"叶片/冠层模型修正-叶片-冠层模型耦合-耦合模型应用"的研究思路并采用"星地同步"的实验方法，研究构建"广义LIBERTY"叶片模型和考虑地形参数的"D-SAILE"模型；探讨建立"广义LIBERTY"和"D-SAILE"的耦合模型；研究基于耦合模型的南方丘陵地区高等级公路路域植被生理生化信息反演，并以反演的植被生化参数为基础，构建路域植被退化定量遥感监测评价理论框架体系，实现路域植被退化状况的监测评价。通过本课题的研究将推动遥感理论的发展与应用，形成实用的路域植被退化定量遥感监测评价理论框架体系，推动南方丘陵地区路域植被退化监测评价的业务化运行, 促进我国高速公路的可持续发展。

结项摘要

公路的建设和发展给人类生活带来了巨大便利，促进了区域间经济发展，同时也给周边的自然、生态、人文环境带来了复杂的影响。因此，科学合理地开展公路环境研究、评价和治理已成为一项迫切的任务。本课题以定量遥感理论为基础，选取南方丘陵地区醴陵-湘潭、长沙-常德、娄底-新化高速公路为试验路域，以多时相影像为数据源，结合野外“星地同步”试验，以辐射传输理论为核心，按照“遥感机理-建模-反演-试验-应用”的研究思路，构建更适应于南方丘陵地带的叶片-冠层耦合模型，以动态、定量的手段分析公路修建和运营对路域植被退化状况的影响，并取得了一定先进性研究成果：.（1）考虑针叶和阔叶叶片的结构特点，通过计算无限层叶细胞与单层叶细胞的光学特性并引入有限层光学平板的光学特点构建广义LIBERTTY模型——GLIBERTY模型。.（2）根据光路可逆原理，将地表自身热辐射对入瞳辐射造成的影响进行相应修正从而建立适于南方丘陵地形的考虑地形因子的冠层模型——DSAIL模型。.（3）在分析GLIBERTY和DSAIL模型构建过程的基础上，把修正后的叶片模型和冠层模型进行耦合，构建“GLIBERTY+DSAIL”耦合模型——GLDSAIL耦合模型，确定耦合模型的相关参数，探索耦合模型的精度和适用性。.（4）结合试验区实测数据，基于GLDSAIL耦合模型对试验路域的植被叶面积指数和叶绿素含量进行反演，并应用不同尺度的遥感影像，反演了高速公路建设前、建设中和运营后其他植被参数不同时相的影像路域植被信息，制作了变化类型专题图。.（5）提出并构建了路域植被退化指数，利用熵值法和层次分析法相结合的主客观赋权法计算得到植被参数因子的权重，建立了适合南方丘陵地区路域植被退化状态监测的指数，对试验路域植被退化程度进行科学地分级，实现了对路域植被退化状态的监测评价。.本课题构建了更适用于南方丘陵地带的辐射传输模型，形成实用的路域植被退化定量遥感监测评价框架体系，推动南方丘陵地区路域植被退化监测评价的建立与完善，成果具有重要的理论意义和社会意义。

项目成果

期刊论文数量（23）
专著数量（1）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（1）
专利数量（2）
路域植被覆盖度非密度模型方法探讨
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    测绘科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭云开;冯超
  • 通讯作者：
    冯超
模拟多光谱的土壤重金属含量反演研究初探
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    测绘工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭云开;曹小燕;谢琼;周烽松
  • 通讯作者：
    周烽松
三凯高速路域ZY-3影像分类方法对比研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    北京测绘
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张弢;李健;郭云开;冯超;谢琼
  • 通讯作者：
    谢琼
超限学习机在高速公路路基沉降预测中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    长沙理工大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭云开;朱善宽;刘磊;李丹娜;刘宁;孙也盛
  • 通讯作者：
    孙也盛
土壤Cu含量高光谱反演的BP神经网络模型
  • DOI：
    10.16251/j.cnki.1009-2307.2018.01.023
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    测绘科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭云开;刘宁;刘磊;李丹娜;朱善宽
  • 通讯作者：
    朱善宽

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其他文献

粮食产区农用地土壤重金属Cd的高光谱反演
  • DOI：
    10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2020.06.010
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    测绘工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭云开;章琼;钱佳;张思爱;谢晓峰
  • 通讯作者：
    谢晓峰
南方典型植被遥感丰度信息提取
  • DOI：
    10.13474/j.cnki.11-2246.2019.0176
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    测绘通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭云开;刘海洋;蒋明;朱佳明
  • 通讯作者：
    朱佳明
利用辐射传输模型和随机森林回归反演LAI
  • DOI：
    10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2019.06.004
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    测绘工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭云开;刘雨玲;张晓炯;许敏
  • 通讯作者：
    许敏
基于FLAASH与QUAC模型的SPOT 5影像大气校正比较
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    测绘通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭云开
  • 通讯作者：
    郭云开
矿区土壤重金属Pb、Cd污染状况高光谱分类建模
  • DOI：
    10.13474/j.cnki.11-2246.2019.0290
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    测绘通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    钱佳;郭云开;章琼;蒋明
  • 通讯作者：
    蒋明

其他文献

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郭云开的其他基金

高温差地区光谱解混反演路域植被空间格局的辐射传输模型研究
  • 批准号：
    41671498
  • 批准年份：
    2016
  • 资助金额：
    67.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
高等级公路路域植被信息反演与植被环境监测评价
  • 批准号：
    41171397
  • 批准年份：
    2011
  • 资助金额：
    65.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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