站点尺度的青藏高原时序NDVI重构方法比较与应用

• 作者: 刘建文 周玉科
• 来源期刊: 地理科学进展
• 关键词: 时序数据重构 植被物候 双逻辑斯蒂函数 三次样条函数 奇异谱分析法
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 427-437
• 页数: 11页
• 字数: 9073字
• 语种: 中文
• DOI: 10.18306/dlkxjz.2018.03.013

摘要

基于卫星遥感的植被指数时序数据广泛应用于植被覆盖监测、生物量反演等多个研究领域,但由于传感器本身、大气条件、环境特征等因素引起的噪声会影响数据的应用效果,因此开展植被指数时序数据重构研究具有实际意义.本文基于2000-2015年MODIS归一化差异植被指数(NDVI)数据,采用三次样条函数法、双逻辑斯蒂函数法和奇异谱分析法3种常用方法,对青藏高原106个气象站点所在的典型覆被NDVI时序数据进行重构,并以植被物候信息提取作为应用,比较分析了3种算法的保真性、细节拟合能力及物候特征提取效果.研究表明,D-L及Spline函数分别对受冰雪及云层影响较大(荒漠、灌木、林地)及较小的覆被类型(草原、农作物)表现出较好的细节拟合能力;SSA方法拟合能力较差,易出现NDVI重构曲线整体“下移”的现象,造成峰值拟合结果偏低,并且表现出NDVI绝对值越小拟合效果越差的现象.从保持原始数据真值的能力来看,受噪声点影响较大的覆被类型(林地、灌木、草原)Spline函数略优于D-L函数法;而林地类型中SSA方法表现优于D-L函数法.从物候信息提取结果来看,D-L函数法所提取的生长季稍有提前,Spline函数及SSA方法分别表现出生长季开始点及结束点滞后的现象,灌木、林地类型表现出明显的年际波动变化的特征,荒漠类型由于NDVI绝对值偏低,3种方法物候提取结果一致性表现出锯齿状不规则波动.此外,D-L方法生长季开始期(SOS)和生长季结束期(EOS)在各覆被区均小于其他方法,波动较大;SSA方法提取的EOS在大部分覆被地区大于其他方法;Spline提取结果的年际波动与SSA高度相似.该研究可为高原植被不同覆被类型下NDVI时序数据噪声去除的方法选择提供借鉴.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周玉科	中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟院重点实验室	44	165	6.0	12.0
2	刘建文	福州大学空间信息工程研究中心	5	26	2.0	5.0