红光波段日光诱导叶绿素荧光(SIF)包含更多光系统II的生理信息,理论上与光合作用动态更相关。然而由于红光SIF的反演波段O2-B吸收波段吸收谷较窄,且叠加在叶绿素强吸收波段,红光SIF反演的不确定和误差都较大。
本研究针对O2-B波段反射率的真实形状建模困难,改进光谱拟合方法(SFM-PCA),该方法基于主成分分析(PCA)数据驱动的反射率重建方法,通过建立一个新的无SIF反射率数据集,从而更准确地建模O2-B波段的反射率光谱形状,进而提高红光SIF的反演精度。
技术流程图
本研究使用野外叶片数据集、冠层模拟和塔基冠层测量对SFM-PCA方法进行了验证。与叶片和冠层尺度的真实红光SIF值相比,SFM-PCA方法的表现优于先前的方法,叶片测量和冠层模拟的R2值分别为0.97和0.999,相应的NRMSE值分别为6.98%和2.34%。对于塔基测量,使用SFM-PCA方法反演的红光SIF也与O2-A波段的远红光SIF更为一致。这表明在O2-B波段,利用无SIF贡献反射率测量的主成分可以准确地模拟反射率光谱的真实形状,并在红光波段提高地基SIF反演的精度。本研究也具备应用于卫星红光SIF反演的潜力。
叶片尺度结果
冠层尺度模拟数据结果
塔基观测数据结果
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论文链接:
https://ieeexplore.ieee.org/document/10714395