發(fā)布時間：2017-05-23 11:17

  本文關鍵詞：HJ衛(wèi)星歸一化植被指數時間序列的異常區(qū)段校正與物候期識別，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,用其計算獲得的環(huán)境衛(wèi)星歸一化植被指數(HJ NDVI)時間序列具有較高時空分辨率的特點。但因成像條件和衛(wèi)星平臺的限制,HJ NDVI時間序列中存在較多異常值,現有的時間序列重建方法不能很好地處理序列中的異常情況。同時,HJ NDVI在時間維度上的實際分辨能力尚不明確,缺乏應用和評價。對此,本文完成了如下研究： (1)論述了HJ NDVI時間序列的構建過程,完成了HJ NDVI時間序列與MODIS NDVI序列的對比,分析了HJNDVI時間序列異常值產生原因。研究表明,對于純象元而言,MODIS和HJNDVI時間序列對地物變化的描述能力是相近的,兩者的相關系數大于0.7。對于混合象元,HJNDVI時間序列能夠更加精確地描述MODIS混合象元內各類地物的差異,說明HJ NDVI時間序列在具有較高空間分辨率特點的同時,還具備和MODIS NDVI類似的時間分辨能力。 (2)實現了S-G濾波、非對稱高斯函數擬合、時間序列諧波分析三種方法對HJ NDVI時間序列的重建。重建結果表明,三種常規(guī)重建方法都能完成對HJNDVI時間序列的重建,重建結果各有特色,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,且容易出現異常區(qū)段,以致三種重建方法都會產生重建效果異常,影響了序列的應用。因此需要針對性的對HJ NDVI時間序列的特點提出數據質量改善的方法。 (3)提出MODIS協(xié)助下的HJ時間序列異常區(qū)段校正方法。針對現有重建方法對HJ NDVI時間序列重建結果的缺陷,提出在重建質量更為穩(wěn)定的MODISNDVI時間序列協(xié)助下,修正HJ NDVI時間序列的異常區(qū)段。方法使用協(xié)整檢驗,判斷NMDIS NDVI時間序列能夠指導哪些HJ NDVI時間序列的重建。使用西格瑪控制方法,判斷HJ NDVI時間序列的異常區(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地物變化,為序列的進一步應用打下基礎。 (4)提出了一種基于HJ NDVI時間序列的植被物候期識別方法,論證了HJNDVI時間序列對植被物候期的識別能力。本文提出了物候期識別參數率定過程,尋找識別對象和HJ NDVI時間序列的特征對應關系,確定關鍵物候期的判別規(guī)則。利用經過異常區(qū)段校正和AG擬合函數擬合得到HJ NDVI重建序列及其一階、二階導數序列,完成了植被物候期的識別。結果表明,使用HJ NDVI時間序列能夠判別稻、麥從出苗期至收獲期共12個關鍵物候期,其中對冬小麥收獲期等5個關鍵物候期的識別誤差小于10d,其余物候期小于16d,和MODIS NDVI的對稻、麥的物候期識別能力相當。HJ NDVI時間序列在時間分辨能力和MODISⅥ產品類似的情況下,空間分辨率提升8倍,擁有廣闊的應用前景。
【關鍵詞】：HJ NDVI時間序列 重建方法 異常區(qū)段校正 物候期識別 遙感
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：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 國內外研究進展16-22
• 1.2.1 遙感影像植被指數時間序列重建技術16-19
• 1.2.2 時間序列與物候19-21
• 1.2.3 HJ遙感影像植被指數時間序列研究現狀21-22
• 1.3 研究目標、研究內容與技術路線22-24
• 1.3.1 研究目標22
• 1.3.2 研究內容22-24
• 1.4 論文組織結構24-26
• 第2章 研究區(qū)與數據26-34
• 2.1 研究區(qū)26-27
• 2.1.1 研究區(qū)概況26
• 2.1.2 中國科學院常熟農業(yè)生態(tài)國家實驗站26-27
• 2.2 研究區(qū)數據27-34
• 2.2.1 HJ衛(wèi)星遙感影像數據及其HJ NDVI時間序列構建27-31
• 2.2.2 MODIS歸一化植被指數產品及其預處理31-32
• 2.2.3 中國農作物生長發(fā)育和農田土壤濕度旬值數據集32-33
• 2.2.4 中國生態(tài)系統(tǒng)研究網絡生態(tài)數據33-34
• 第3章 HJ NDVI時間序列質量評述及重建效果比較34-48
• 3.1 時間序列中的噪聲與漂移34-39
• 3.2 常規(guī)NDVI時間序列重建技術39-44
• 3.2.1 Savitzky-Golay 濾波法（S_G 濾波）40-41
• 3.2.2 非對稱氋斯函數擬合法(AG函數）41-42
• 3.2.3 時間序列諧波分析法(HANTS)42-44
• 3.3 HJ NDVI時間序列重建效果44-46
• 3.3.1 一年一季地物重建結果44-45
• 3.3.2 一年兩季地物重建結果45-46
• 3.4 本章小結46-48
• 第4章 HJ NDVI時間序列異常區(qū)段校正48-64
• 4.1 HJ NDVI時間序列異常區(qū)段校正方法49-55
• 4.1.1 可校正象元檢驗——協(xié)整檢驗51-53
• 4.1.2 異常區(qū)段檢驗——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時間序列異常區(qū)段校正結果55-62
• 4.2.1 數據55-57
• 4.2.2 應用57-62
• 4.2.3 結果分析62
• 4.3 本章小結62-64
• 第5章 HJ NDVI時間序列的植被物候期識別方法64-82
• 5.1 HJ NDVI時間序列物候期識別方法65-67
• 5.2 HJ NDVI時間序列物候期識別結果67-76
• 5.2.1 常熟農業(yè)國家實驗站稻-麥生育時期67-69
• 5.2.2 參數率定69-73
• 5.2.3 應用73-76
• 5.3 HJ NDVI時間序列物候期識別結果驗證76-79
• 5.4 本章小結79-82
• 第6章 結論與展望82-86
• 6.1 結論82-83
• 6.2 創(chuàng)新點83-84
• 6.3 展望84-86
• 參考文獻86-94
• 致謝94-96
• 攻讀碩士期間的科研成果96-97

【參考文獻】

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

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本文編號：387789