“绿水青山就是金山银山”的生态文明理念现已深入人心从顶层设计到全面部署生态文明建设进入举措最实、推进最快、力度最大、成效最好的时期。生态文明评价必须将生态系统健康作为基本内容而作为生态系统健康评价的重要指标之一——植被参数如生物物理、生物化学、结构参数等如何获取日益受到重视。传统的地面实测方法能够得到比较准确的植被参数如叶面积指数、覆盖度、生物量、叶绿素、干物质、叶片含水量、FPAR等但其获取信息有限难以满足大范围提取植被参数的需求尤其在异质地表区域。遥感技术的发展为植被生长状态及动态监测提供了重要的技术手段与传统地面实测方法不同遥感把传统的“点”测量获取的有限代表性信息扩展为更加符合客观世界的“面”信息即区域信息且不会对生态系统造成破坏能够长期、动态、连续地估算植被参数在区域或全球尺度植被参数估算中具有不可替代的优势。随着科学技术的发展和生态文明建设的需要借助遥感数据反演植被参数可为生态系统健康评价提供关键的数据支持并且植被参数遥感反演是当前遥感应用研究的重要内容之一也是国际遥感领域的热点研究方向。光学遥感主要反映地物的光谱反射特性信息如何通过构建遥感光谱反射信号与地表参数之间的关系模型来准确估算植被参数是举办本次培训班的主要目的。基于Python平台以PROSAIL模型为例较为系统地阐释其反演建模思路与基本原理并进行深入讨论重点介绍PROSAIL模型反演方法涉及的遥感数据、辐射传输模型、模型参数敏感性分析、代价函数构建、反演算法、迭代求解等主要环节。遥感基础理论知识遥感平台与传感器、国内外主要陆地卫星遥感基本原理、光谱响应函数、遥感数据处理流程遥感在陆地生态系统监测方面的应用Python编程语言软件安装工程文件建立、基本语法操作TXT文本文件及遥感图像的读取与运算操作植被参数遥感反演理论与实现-part1遥感反演植被参数类型生化组分叶绿素、氮、干物质、叶片水分含量、花青素生物物理参数LAI、LAD、树高、生物量生理生态参数FPAR、ET植被参数遥感反演模型经验模型线性模型指数模型对数模型…物理模型辐射传输模型PROSAIL前向模型反射率模拟输入参数LAI/LAD/叶绿素/花青素/干物质/类胡萝卜素/水分含量/…输出参数植被冠层反射率提供Python程序源代码以Python代码为例上机操作反射率模拟流程模拟叶片反射率与透射率模拟植被冠层400-2500 nm高光谱反射率曲线模拟Landsat OLI、MODIS等遥感传感器多光谱反射率数据几何光学模型混合模型计算机模拟模型不同方法对比分析参数敏感性分析待优化参数选择局部敏感性分析全局敏感性分析EFAST敏感性分析方法介绍SIMLAB软件操作流程PROSAIL模型参数全局敏感性分析植被参数遥感反演理论与实现-part2代价函数构建反演方式反演参数“病态”问题先验知识函数极值问题反演算法介绍优化技术查找表神经网络遗传算法遗传算法原理遗传算法实现Python源码测试函数极值求解…应用案例分析基于优化算法PROSAIL模型的典型植被参数遥感反演建模遥感反演模型构建Python操作平台卫星遥感观测反射率PROSAIL模型模拟植被冠层反射率代价函数构建遗传算法迭代求解待优化参数的最优取值过程基于人工神经网络ANNPROSAIL模型的典型植被参数遥感反演建模Python操作平台卫星遥感观测反射率PROSAIL模型模拟植被冠层反射率人工神经网络ANN训练待优化参数的最优取值过程植被参数区域制图时间序列植被参数遥感反演研究进展生态模型与遥感观测同化开展植被参数反演的必要性生态模型原理时空尺度发展历程运行流程生态模型与遥感数据耦合方法驱动法同化法四维变分序贯同化对比分析基于数据同化方法的时间序列植被参数遥感估算应用案例分析