多种时序NDVI重建方法比较与应用分析

• 作者: 任志远 张晗
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: Whittaker平滑 HANTS Savitzky-Golay滤波 物候参数 复种指数
• 年，卷（期）: 2014,（15）
• 所属期刊栏目: 土壤肥料?节水灌溉?农业生态环境
• 页码范围: 2998-3008
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.15.010

摘要

NDVI时序数列能够模拟植物的生长过程，反映其生长状况。目前重建NDVI时序数列的方法有很多，由于模型和参数的不同导致结果存在不确定性以及偏差。本研究旨在对比3种模型（Whittaker平滑、HANTS和Savitzky-Golay滤波）在物候提取和复种指数提取中的应用，以探讨各模型的优缺点。采用16 d间隔的MODIS MOD13Q12000-2012年陕西地区影像，利用3种模型拟合重建NDVI时序数列。首先，将研究区划分为3个气候区，每区分别选择林地和耕地两个采样点，视觉比较各采样点3种模型拟合效果。其次，通过均方根误差、相关系数和信噪比对比各模型拟合精度，并探讨不同植被类型之间拟合精度的差异。然后，采用动态阈值法提取13年植被物候参数（生长开始日期SOS、生长结束日期EOS、生长周期LOS），对比模型提取不同植被类型物候参数均值和标准差的差异。最后，利用二次差分算法和提取规则获取陕西13年复种指数，对比3种模型提取和统计年鉴计算复种指数之间的差异。Savitzky-Golay 滤波拟合精度较高，复种指数提取精度较高，但是提取物候参数方面存在较大误差；HANTS提取物候参数效果较好，但参数设置复杂以及精度较差；Whittaker平滑参数设置简单，能有效降低原始影像的信噪比，在精度和物候参数提取均表现良好；均方根误差和相关系数作为精度检验的标准，二者存在负相关，相关系数比均方根误差更灵敏。Whittaker平滑能够很好地平衡NDVI时序数列的保真度和粗糙度，在提取物候参数方面表现良好，在提取复种指数方面还有待进一步研究。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	任志远	陕西师范大学旅游与环境学院	349	7384	40.0	63.0
5	张晗	陕西师范大学旅游与环境学院	11	116	6.0	10.0