[发明专利]基于长时序多源卫星遥感评价大尺度植被健康动态的方法

说明书

本发明公开了基于长时序多源卫星遥感评价大尺度植被健康动态的方法，包括选取评价植被健康状态的评价参数，确定表征所述评价参数的遥感数据；获取不同遥感数据的卫星遥感影像，基于所述卫星遥感影像获取卫星遥感影像中各个像元的遥感数据的变化趋势；基于所述卫星遥感影像中各个像元的遥感数据的变化趋势，分别选取不同遥感数据在卫星遥感影像中的热点区域；获取所述热点区域中的突变区域，所述突变区域根据遥感数据变化趋势的显著性进行选取；获取突变区域的植被生长变化模式，根据所述生长变化模式对植被健康动态进行评价。本方法基于长时序且宽尺度被动微波和光学遥感卫星数据集，评价区域植被生态系统的健康动态，更加全面合理。

技术领域

本发明属于生态环境领域，特别涉及基于长时序多源卫星遥感评价大尺度植被健康动态的方法。

背景技术

植被作为陆地生态系统的重要组成部分，不仅对全球水文循环、碳收支和能量平衡具有重要的调节作用，而且是响应自然干扰与人类活动的敏感因子。随着近年来频繁增加的干扰事件(土壤侵蚀、森林砍伐和植树造林)改变了区域植被的组成、结构和功能，常绿地区植被是改善区域生态环境、调节气候变化的重要因子，因此常绿地区植被的生长趋势、健康动态和发展机制引发人们的普遍关注。

目前许多研究侧重于构建综合指标模型表征生态系统健康程度，集中使用双时相或不连续的多时相影像，难以及时捕捉可能改变植被结构和功能的重要突变事件和生态恢复过程；现有利用多维度参数度量植被健康的单一光谱指数，比如叶面积指数或冠层绿度指标，可以有效表征四季变化明显或植地表覆盖变化剧烈地区的植被变化情况，难以准确度量常绿地区植被生长变化的过程，同时较难全面刻画外界干扰对植被结构和功能的影响。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了基于长时序多源卫星遥感评价大尺度植被健康动态的方法，基于长时序且宽尺度被动微波和光学遥感卫星数据集，选取冠层绿度、含水量和碳储量表征常绿地区植被的健康状态，检测植被遥感数据变化趋势，挖掘植被不同的生长变化模式，评价区域植被生态系统的健康动态，为合理开展生境保护和生态工程效应评估奠定了科学基础。

本发明实施例的第一方面提供了基于长时序多源卫星遥感评价大尺度植被健康动态的方法，所述方法包括以下步骤：

S1、选取评价植被健康状态的评价参数，确定表征所述评价参数的遥感数据，所述评价参数包括植被冠层绿度、植被含水量、植被碳储量；

S2、获取不同遥感数据的卫星遥感影像，基于所述卫星遥感影像获取卫星遥感影像中各个像元的遥感数据的变化趋势；

S3、基于所述卫星遥感影像中各个像元的遥感数据的变化趋势，分别选取不同遥感数据在卫星遥感影像中的热点区域；

S4、获取所述热点区域中的突变区域，所述突变区域根据遥感数据变化趋势的显著性进行选取；

S5、获取突变区域的植被生长变化模式，根据所述生长变化模式对植被健康动态进行评价。

在一种可选的实施例中,基于所述卫星遥感影像获取卫星遥感影像中各个像元的遥感数据的变化趋势之前还包括对所述长时序多源卫星遥感影像进行预处理，具体包括：

获取不同遥感数据的卫星遥感影像，所述遥感数据包括归一化植被指数数据NDVI、被动微波光学深度数据VOD、植被碳储量表征数据ABC；

基于平均值合成和图像重构将不同遥感数据的卫星遥感影像的时间分辨率和空间分辨率调整一致；

对调整后的卫星遥感影像进行区域筛选，保留待评价植被所在区域的卫星遥感影像。

在一种可选的实施例中,所述步骤S3具体流程如下：

S301、获取同一遥感数据不同采集时间的卫星遥感影像中同一像元的遥感数据，获取所述像元遥感数据的斜率中值；