[发明专利]全球植被覆盖时空变化监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用NDVI(normalizeddifferencevegetationindex)与植被覆盖度存在线性关系的特点，通过地观测卫星上MODISNDVI产品监测全球植被生长状况和变化的方法，突破了传统方法利用站点对局部观测的局限。能够应用在气象、农业、环境监测和旱情监测等遥感部门。

背景技术

NDVI值与植被覆盖度呈线性关系，用全球或者区域的平均NDVI值监测全球和区域的植被变化时可行的[Asrar,G.,Fuchs,M.,Kanemasu,E.T.,Hatfield,J.L.,1984.Estimatingabsorbedphotosyntheticradiationandleafareaindexfromspectralreflectanceinwheat.AgronomyJournal76,300-306;Gutman,G.,Ignatov,A.,1998.ThederivationofthegreenvegetationfractionfromNOAA/AVHRRdataforuseinnumericalweatherpredictionmodels.InternationalJournalofRemoteSensing19,1533?1543;Myneni,R.B.,Keeling,C.D.,Tucker,C.J.,Asrar,G.,Nemanl,R.R.,1997.Increasedplantgrowthinthenorthernhighlatitudesfrom1981~1991.Nature386,698-702.]。本方法中全球和区域NDVI值是指全球和区域平均每天的NDVI值，它是气候变化研究里一个非常重要的参数。由于全球植被观测受时间和空间，以及地表情况的影响，至今还没有一种方法能够很好地监测全球植被生长状况。全球地面观测站点数量有限，而且不是均匀分布，特别是在山区和极低地区，地面观测和分类插值得到的结果不是非常好，精度不是很高[Ek,M.B.,Mitchell,K.E.,Lin,Y,etal.,2003.ImplementationofNOAHlandsurfacemodeladvancesintheNationalCentersforEnvironmentalPredictionoperationalmesoscaleEtamodel.JournalofGeophysicalResearch108,1211-1216.]。

MODIS遥感器于1999和2002年搭载对地观测卫星发射成功，为全球和区域资源环境动态监测开辟了又一新的途径。MODIS是一个拥有36个波段的中分辨率遥感系统，每天可获得4次全球观测数据（1:30，10：30，13：30,22:3），其飞行与太阳同步，并且是免费接收，因此非常适合全球植被监测。在MODIS的36个波段中有近红外波段和红外波段，因而可以通过结算NDVI值来估算植被覆盖状态，从而间接地反应植被生长状态。目前针对MODIS遥感数据的NDVI产品的研究不少[Montandon,L.M.,Small,E.E.,2008.TheimpactofsoilreflectanceonthequantificationofthegreenvegetationfractionfromNDVI.RemoteSensingofEnvironment112,1835–1845.]，美国宇航局（NASA）已经提供全球温度每天2次的月产品，其产品精度也是非常高[Montandon,L.M.,Small,E.E.,2008.TheimpactofsoilreflectanceonthequantificationofthegreenvegetationfractionfromNDVI.RemoteSensingofEnvironment112,1835–1845.]。目前还没有利用MODISNDVI产品对全球或者大区域植被覆盖监测方法发表。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从遥感数据MODISNDVI产品对全球植被覆盖时空变化进行的方法，以克服现有大区域植被生长覆盖时空变化监测的实际困难，为气候变化研究提供植被相应的高精度数据，以便人类更好地应对气候变化。

为实现上述目的，本发明提供的从遥感数据MODISNDVI产品估算全球和区域植被覆盖时空变化方法为：

第一步：对原始数据进行处理和空间插值处理，然后用等式1对Terra卫星上MODIS上午(10:30)的NDVI产品计算空间平均值

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