本文關(guān)鍵詞：HJ衛(wèi)星歸一化植被指數(shù)時(shí)間序列的異常區(qū)段校正與物候期識(shí)別，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：HJ-1A/B小衛(wèi)星星座搭載的多光譜傳感器具有2天的重訪能力,空間分辨率為30m,用其計(jì)算獲得的環(huán)境衛(wèi)星歸一化植被指數(shù)(HJ NDVI)時(shí)間序列具有較高時(shí)空分辨率的特點(diǎn)。但因成像條件和衛(wèi)星平臺(tái)的限制,HJ NDVI時(shí)間序列中存在較多異常值,現(xiàn)有的時(shí)間序列重建方法不能很好地處理序列中的異常情況。同時(shí),HJ NDVI在時(shí)間維度上的實(shí)際分辨能力尚不明確,缺乏應(yīng)用和評價(jià)。對此,本文完成了如下研究： (1)論述了HJ NDVI時(shí)間序列的構(gòu)建過程,完成了HJ NDVI時(shí)間序列與MODIS NDVI序列的對比,分析了HJNDVI時(shí)間序列異常值產(chǎn)生原因。研究表明,對于純象元而言,MODIS和HJNDVI時(shí)間序列對地物變化的描述能力是相近的,兩者的相關(guān)系數(shù)大于0.7。對于混合象元,HJNDVI時(shí)間序列能夠更加精確地描述MODIS混合象元內(nèi)各類地物的差異,說明HJ NDVI時(shí)間序列在具有較高空間分辨率特點(diǎn)的同時(shí),還具備和MODIS NDVI類似的時(shí)間分辨能力。 (2)實(shí)現(xiàn)了S-G濾波、非對稱高斯函數(shù)擬合、時(shí)間序列諧波分析三種方法對HJ NDVI時(shí)間序列的重建。重建結(jié)果表明,三種常規(guī)重建方法都能完成對HJNDVI時(shí)間序列的重建,重建結(jié)果各有特色,在全年氣象條件尚佳的區(qū)域有比較好的重建效果。但在很多情況下,HJ NDVI中的異常值過多,且容易出現(xiàn)異常區(qū)段,以致三種重建方法都會(huì)產(chǎn)生重建效果異常,影響了序列的應(yīng)用。因此需要針對性的對HJ NDVI時(shí)間序列的特點(diǎn)提出數(shù)據(jù)質(zhì)量改善的方法。 (3)提出MODIS協(xié)助下的HJ時(shí)間序列異常區(qū)段校正方法。針對現(xiàn)有重建方法對HJ NDVI時(shí)間序列重建結(jié)果的缺陷,提出在重建質(zhì)量更為穩(wěn)定的MODISNDVI時(shí)間序列協(xié)助下,修正HJ NDVI時(shí)間序列的異常區(qū)段。方法使用協(xié)整檢驗(yàn),判斷NMDIS NDVI時(shí)間序列能夠指導(dǎo)哪些HJ NDVI時(shí)間序列的重建。使用西格瑪控制方法,判斷HJ NDVI時(shí)間序列的異常區(qū)段,利用誤差修正模型完成了異常區(qū)段的校正。經(jīng)過異常區(qū)段校正后得到的HJ NDVI重建序列,能夠更加正確地反應(yīng)地物變化,為序列的進(jìn)一步應(yīng)用打下基礎(chǔ)。 (4)提出了一種基于HJ NDVI時(shí)間序列的植被物候期識(shí)別方法,論證了HJNDVI時(shí)間序列對植被物候期的識(shí)別能力。本文提出了物候期識(shí)別參數(shù)率定過程,尋找識(shí)別對象和HJ NDVI時(shí)間序列的特征對應(yīng)關(guān)系,確定關(guān)鍵物候期的判別規(guī)則。利用經(jīng)過異常區(qū)段校正和AG擬合函數(shù)擬合得到HJ NDVI重建序列及其一階、二階導(dǎo)數(shù)序列,完成了植被物候期的識(shí)別。結(jié)果表明,使用HJ NDVI時(shí)間序列能夠判別稻、麥從出苗期至收獲期共12個(gè)關(guān)鍵物候期,其中對冬小麥?zhǔn)斋@期等5個(gè)關(guān)鍵物候期的識(shí)別誤差小于10d,其余物候期小于16d,和MODIS NDVI的對稻、麥的物候期識(shí)別能力相當(dāng)。HJ NDVI時(shí)間序列在時(shí)間分辨能力和MODISⅥ產(chǎn)品類似的情況下,空間分辨率提升8倍,擁有廣闊的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：HJ NDVI時(shí)間序列 重建方法 異常區(qū)段校正 物候期識(shí)別 遙感
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：Q948;P237
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• 圖表索引10-12
• Index of Figures and Tables12-14
• 第1章 緒論14-26
• 1.1 研究背景14-16
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展16-22
• 1.2.1 遙感影像植被指數(shù)時(shí)間序列重建技術(shù)16-19
• 1.2.2 時(shí)間序列與物候19-21
• 1.2.3 HJ遙感影像植被指數(shù)時(shí)間序列研究現(xiàn)狀21-22
• 1.3 研究目標(biāo)、研究內(nèi)容與技術(shù)路線22-24
• 1.3.1 研究目標(biāo)22
• 1.3.2 研究內(nèi)容22-24
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)24-26
• 第2章 研究區(qū)與數(shù)據(jù)26-34
• 2.1 研究區(qū)26-27
• 2.1.1 研究區(qū)概況26
• 2.1.2 中國科學(xué)院常熟農(nóng)業(yè)生態(tài)國家實(shí)驗(yàn)站26-27
• 2.2 研究區(qū)數(shù)據(jù)27-34
• 2.2.1 HJ衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)及其HJ NDVI時(shí)間序列構(gòu)建27-31
• 2.2.2 MODIS歸一化植被指數(shù)產(chǎn)品及其預(yù)處理31-32
• 2.2.3 中國農(nóng)作物生長發(fā)育和農(nóng)田土壤濕度旬值數(shù)據(jù)集32-33
• 2.2.4 中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)生態(tài)數(shù)據(jù)33-34
• 第3章 HJ NDVI時(shí)間序列質(zhì)量評述及重建效果比較34-48
• 3.1 時(shí)間序列中的噪聲與漂移34-39
• 3.2 常規(guī)NDVI時(shí)間序列重建技術(shù)39-44
• 3.2.1 Savitzky-Golay 濾波法（S_G 濾波）40-41
• 3.2.2 非對稱氋斯函數(shù)擬合法(AG函數(shù)）41-42
• 3.2.3 時(shí)間序列諧波分析法(HANTS)42-44
• 3.3 HJ NDVI時(shí)間序列重建效果44-46
• 3.3.1 一年一季地物重建結(jié)果44-45
• 3.3.2 一年兩季地物重建結(jié)果45-46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 第4章 HJ NDVI時(shí)間序列異常區(qū)段校正48-64
• 4.1 HJ NDVI時(shí)間序列異常區(qū)段校正方法49-55
• 4.1.1 可校正象元檢驗(yàn)——協(xié)整檢驗(yàn)51-53
• 4.1.2 異常區(qū)段檢驗(yàn)——西格瑪控制方法53-54
• 4.1.3 異常區(qū)段重建——誤差修正模型及重建方法54-55
• 4.2 HJ NDVI時(shí)間序列異常區(qū)段校正結(jié)果55-62
• 4.2.1 數(shù)據(jù)55-57
• 4.2.2 應(yīng)用57-62
• 4.2.3 結(jié)果分析62
• 4.3 本章小結(jié)62-64
• 第5章 HJ NDVI時(shí)間序列的植被物候期識(shí)別方法64-82
• 5.1 HJ NDVI時(shí)間序列物候期識(shí)別方法65-67
• 5.2 HJ NDVI時(shí)間序列物候期識(shí)別結(jié)果67-76
• 5.2.1 常熟農(nóng)業(yè)國家實(shí)驗(yàn)站稻-麥生育時(shí)期67-69
• 5.2.2 參數(shù)率定69-73
• 5.2.3 應(yīng)用73-76
• 5.3 HJ NDVI時(shí)間序列物候期識(shí)別結(jié)果驗(yàn)證76-79
• 5.4 本章小結(jié)79-82
• 第6章 結(jié)論與展望82-86
• 6.1 結(jié)論82-83
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)83-84
• 6.3 展望84-86
• 參考文獻(xiàn)86-94
• 致謝94-96
• 攻讀碩士期間的科研成果96-97

【參考文獻(xiàn)】

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4 張學(xué)霞,葛全勝,鄭景云;遙感技術(shù)在植物物候研究中的應(yīng)用綜述[J];地球科學(xué)進(jìn)展;2003年04期

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2 程秋生;NDVI協(xié)同下森林生物量定量估算研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：HJ衛(wèi)星歸一化植被指數(shù)時(shí)間序列的異常區(qū)段校正與物候期識(shí)別，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：387789