[发明专利]一种人类活动对植被覆盖变化的定量分析方法

权利要求书

1.一种人类活动对植被覆盖变化的定量分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、采用MODIS/NDVI遥感数据表征植被覆盖、VIIRS/DNB遥感数据表征人类活动强度，通过时间序列预处理技术分别构建MTS和VTS两个时间序列；

S2、构建时间序列分割技术，实现时间序列的迭代分割；

S3、构建时间序列合并与特征提取技术，通过排序角度法迭代实现时间序列的合并，并提取时间序列特征；

S4、通过分析MTS和VTS的时间序列特征，进行MTS和VTS的计算与空间格局分析，实现MTS和VTS相关性的定量化分析。

2.根据权利要求1所述的一种人类活动对植被覆盖变化的定量分析方法，其特征在于，所述通过时间序列预处理技术分别构建MTS和VTS两个时间序列，包括以下步骤：

S11、基于cf_cvg质量控制文件为基础构建VTS，进行平滑处理；

S12、基于Reliability图层对MTS进行曲线的平滑操作；

S13、通过Savitzky-Golay滤波器对MTS和VTS进行进一步平滑处理；

S14、通过随机选择部分样本来确定6邻域标准差的阈值，移除MTS和VTS中的高值异常值；

S15、通过随机样本点的标准差计算和人工目视判读得到标准差阈值。

3.根据权利要求2所述的一种人类活动对植被覆盖变化的定量分析方法，其特征在于，所述通过随机选择部分样本来确定6邻域标准差阈值的计算表达式包括：

式中，n表示VTS或MTS中的6邻域集合；

x_n表示6邻域集合各元素的数值；

μ表示6邻域集合的平均值；

σ表示6邻域集合的标准差；

m表示6邻域中有效元素的集合；

card表示集合n或集合m的有效长度；

x_m表示有效值集合m各元素的数值，即|x_m-μ|＜＝5σ；

x_i表示时间序列中的异常值，即|x_i-μ|＞5σ；

表示异常值x_i的修正值。

4.根据权利要求1所述的一种人类活动对植被覆盖变化的定量分析方法，其特征在于，所述构建时间序列分割技术，实现时间序列的迭代分割，包括以下步骤：

S21、采用最小二乘一阶线性回归算法拟合MTS和VTS曲线，并计算时间序列数据点与拟合曲线之间的垂直距离；

S22、根据所述拟合曲线与时间序列数据点之间的垂直距离设定拐点；

S23、通过所述拐点将当前的时间序列分割为两段子时间序列，所述拐点成为前段子时间序列的结尾点和后段子时间序列的开始点；

S24、采用BIC指标最小化的原则来确定时间序列的最佳分割次数；

S25、重复上述分割步骤，对MTS和VTS进行迭代分割。

5.根据权利要求4所述的一种人类活动对植被覆盖变化的定量分析方法，其特征在于，所述根据所述拟合曲线与时间序列数据点之间的垂直距离设定拐点包括以下步骤：

S221、将与拟合曲线垂直距离最大的时间序列数据点设定为拐点；

S222、当所述拐点对应的分割的时间序列长度少于3个月，即MTS大于6个数据点、VTS大于3个数据点时，将与拟合曲线垂直距离第二大的时间序列数据点作为拐点。