[发明专利]一种草本沼泽植被物候信息提取方法

说明书

一种草本沼泽植被物候信息提取方法，它涉及一种草本沼泽植被物候信息提取方法。本发明为了解决现有草本沼泽植被物候实地观测范围小、周期长、无法快速准确地提取区域草本沼泽植被物候信息的问题。步骤：获取并预处理遥感数据；计算研究区逐像元多年平均逐旬NDVI变化率，得到物候开始期和结束期对应的旬数，并转换为儒略日数；拟合出每年及多年平均逐日NDVI拟合曲线；将儒略日数代入多年平均逐日NDVI拟合曲线，得到物候开始期及结束期对应的NDVI阈值；将NDVI阈值带入每年逐日NDVI拟合曲线，得到每年的草本沼泽植被物候开始期及结束期。本发明保证了时效性和宏观性的同时，能够快速准确地提取整个区域草本沼泽植被物候信息。本发明属于植被物候信息提取领域。

技术领域

本发明涉及一种草本沼泽植被物候信息提取方法，特别是涉及一种基于遥感数据提取区域草本沼泽植被物候信息的方法。

背景技术

湿地和森林、海洋是世界三大生态系统，湿地在全球碳循环过程中扮演着极其重要的角色。草本沼泽作为一种重要的湿地类型，在调节区域气候、净化环境等方面具有重要作用。植被作为草本沼泽生态系统的重要组成部分，在沼泽生态系统的能量转化和循环中发挥重要作用。植被物候是植物随着气候的季节性变化而发生萌芽、抽枝、展叶、开花、结果及落叶等规律性变化的现象。植被物候是植物长期适应季节变化而形成的生长发育节律，是指示植被生长发育和生理活动最常用的一个指标。在全球变化背景下，草本沼泽植被物候发生了明显变化，准确获取草本沼泽植被物候信息，明确草本沼泽植被物候时空变化是评估草本沼泽固碳潜力的关键。

当前，有关草本沼泽植被物候信息的获取主要通过实地观测法，通过定点观测，获取草本沼泽植被的物候期。这种观测方法虽然在小范围内较为精确，但会耗费大量的人力和物力，无法进行连续观测，且无法获取整个区域的草本沼泽植被物候信息。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有草本沼泽植被物候实地观测范围小、周期长、无法快速准确地提取区域草本沼泽植被物候信息的问题，提供了一种草本沼泽植被物候信息提取方法。

一种草本沼泽植被物候信息提取方法按照以下步骤进行：

步骤一、获取研究时间段内覆盖研究区域的逐旬归一化植被指数NDVI数据集、以及两期沼泽湿地分布数据，并进行数据预处理；

步骤二、利用最大值合成法将逐旬NDVI数据集合成为逐月NDVI数据集，并利用算术平均法计算得到多年平均生长季NDVI；

步骤三、根据两期沼泽湿地分布数据，提取研究时间段内未变化的草本沼泽分布；

步骤四、在未变化的草本沼泽分布范围内，提取多年平均生长季NDVI≥0.1的像元分布，得到未变化的草本沼泽植被分布，并将此作为研究区；

步骤五、利用研究区裁切逐旬NDVI数据集，提取出逐像元的每年逐旬NDVI值，并利用算术平均法计算得到逐像元的多年平均逐旬NDVI值；

步骤六、计算逐像元的多年平均逐旬NDVI值的变化率，并确定最大变化率对应的旬数和最小变化率对应的旬数；

步骤七、将最大变化率对应的旬数作为物候开始期对应的旬数，并将旬数换算为物候开始期对应的儒略日数；将最小变化率对应的下一旬数作为物候结束期对应的旬数，并将旬数换算为物候结束期对应的儒略日数；

步骤八、根据步骤五得到的逐像元的每年逐旬NDVI值及多年平均逐旬NDVI值，利用多元拟合最大值法构建一元六次多项式函数，拟合出逐像元的每年逐日NDVI拟合曲线及逐像元的多年平均逐日NDVI拟合曲线；

步骤九、将步骤七得到的物候开始期对应的儒略日数及结束期对应的儒略日数代入到逐像元的多年平均逐日NDVI拟合曲线中，得到物候开始期及结束期对应的NDVI阈值；