[发明专利]基于GF-1/WFV数据的月度有效植被指数合成方法

说明书

本发明的基于GF‑1/WFV数据的月度有效植被指数合成方法，以NDVI（Normalized Difference Vegetation Index，归一化植被指数）为例，具体步骤为：1）对GF‑1/WFV 1A级产品完成辐射定标；2）进行云、云影检测，用于后续有效数据提取；3）完成大气纠正；4）完成几何正射纠正；5）基于GF‑1有效数据用最大法合成一月一期目标区的NDVI数据；6）检查目标区是否存在数据缺失，若有，则用MODIS 13Q1产品进行补充。

技术领域

本发明涉及遥感反演领域，尤指一种基于遥感反演技术的植被指数计算方法。

背景技术

利用遥感技术计算得到的植被指数，如NDVI（Normalized DifferenceVegetation Index，归一化植被指数），是用于植被生长监测、资源调查、生物量等参数反演的最重要的指数之一。在常见卫星资源中，MODIS数据是最为广泛使用的。MODIS传感器搭载在TERRA和AQUA卫星上，一天可过境4次，平均8-16天完整覆盖目标区一次，但是空间分辨率较低，最高为250米，因此MODIS数据以及产品常用于大尺度、长时间序列的植被资源分析上。Landsat TM、ETM+、OLI系列产品虽然空间分辨率上有了很大的提高，但是时间分辨率不足，难以满足高频次监测要求，如草地监测中一月一期频度的要求。此外，SPOT系列、ALOS、WorldWiew、RapidEye等商业卫星虽然空间分辨率、重返周期、光谱通道上都有各自优势，但是宽幅（视场）通常比较小，实际成像往往达不到高频次要求。

随着“高分辨率对地观测系统重大专项”的实施，中国自主研发的第一颗高分辨率光学卫星GF-1，于2013年成功发射。该卫星搭载了一台2 m分辨率全色相机（PMS）、一台8 m分辨率多光谱相机（MMS）和4台16 m分辨率多光谱相机（WFV）。与MODIS、LandSat系列、ZY-3等国内外传统光学卫星相比，GF-1 WFV传感器采用了宽视场（800km），提高了重返周期，并有较高的空间分辨率（16m），这使得GF1能够在较短时期内多次获得目标区有效影像，也使得基于GF-1 WFV数据的高频次NDVI数据反演成为可能。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明以提出了一套基于GF-1/WFV数据的月度有效植被指数合成方法，实现了在高空间分辨率（16m）尺度上的一个月完整覆盖目标区一次的目标。

[1]为实现上述目的，本发明的基于GF-1/WFV数据的月度有效植被指数合成方法，具体步骤为：1）对GF-1/WFV 1A级产品完成辐射定标；2）进行云、云影检测，用于后续有效数据提取；3）完成大气纠正；4）完成几何正射纠正；5）基于GF-1/WFV有效数据用最大值合成法合成一月一期目标区的NDVI数据；6）检查目标区是否存在数据缺失，若有，则用MODIS 13Q1产品进行补充。

[2]进一步，步骤1）中GF-1/WFV 1A级产品辐射定标处理，根据中国资源卫星应用中心（http://www.cresda.com/CN/）公布的每年辐射地标系数进行计算；

[3]进一步，步骤2）中云、云影检测，针对GF-1/WFV辐射定标结果进行处理，具体步骤为：用波段阈值分割法得到云检测粗结果；用波段阈值法得到水体检测结果，并用于修正云检测粗结果；用波段阈值法检测云影，分为水体中的云影与陆地上的云影2种情况分别考虑，得到最终云、云影检测结果。

[4]进一步，步骤3）中GF-1/WFV辐射定标结果要进行大气辐射纠正，用ENVI的6S或FLASSH模块进行纠正。

[5]进一步，步骤4）中几何正射纠正，利用SRTM 30m分辨率的DEM数据，针对GF-1/WFV大气纠正结果，用ArcGIS的Create Ortho Corrected Raster Dataset进行计算；