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1、第28卷2012年第19期10月農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)Vbl．28No．19TransactionsoftlleChineseSociet)rofAgriculturalEngineering0ct．2012103基于MODIS葉面積指數(shù)的遙感物候產(chǎn)品反演方法夏傳福1’2，李靜1※，柳欽火1。(1．國(guó)家遙感科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所，北京100101：2．中國(guó)科學(xué)院研究生院，北京100049)摘要：物候信息是研究植被與氣候、環(huán)境間關(guān)系的重要資料。近年來(lái)，遙感技術(shù)為物候研究提供了新的手段，物候遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)
2、用于植物物候監(jiān)測(cè)、時(shí)空變化及其變化響應(yīng)的研究。然而，有限的遙感物候產(chǎn)品已經(jīng)限制了遙感物候監(jiān)測(cè)的應(yīng)用和發(fā)展。在總結(jié)已有遙感物候監(jiān)測(cè)方法和遙感物候產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，該文提出一種更具普適性，相對(duì)穩(wěn)定、可靠的遙感物候產(chǎn)品反演生產(chǎn)方法。以2007年中國(guó)區(qū)域?yàn)槔玫孛嫖锖蛴^測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)果驗(yàn)證，平均絕對(duì)誤差為一20．6～15．3d，均方根誤差達(dá)4．0～33．5，二者的相關(guān)系數(shù)達(dá)0．404～0．887，生長(zhǎng)周期數(shù)反演準(zhǔn)確率達(dá)到90．12％，該文算法反演成功率達(dá)99．93％，較MODISMLCD產(chǎn)品83．06％的成功率提高了16．87％。
3、關(guān)鍵詞：遙感，物候，植被，葉面積指數(shù)(LAI)doi：10．3969a．issn．1002—6819．2012．19．014中圖分類(lèi)號(hào)：TP79；Q948．1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1002—6819(2012)一19一0000一07夏傳福，李靜，柳欽火．基于MODIS葉面積指數(shù)的遙感物候產(chǎn)品反演方法[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28(19)：103—109．xiaChuanm，LiJing，LiuQinhuo．Vbgetationphenologymonitoringmemodusingtime-seriesMOD
4、ISLAIdata[J]TraIlsactionsoftheChineseSocie夠ofAgriculnlralEnginee曲g(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(19)：103—109．(inChinesewithEnglishabstmct)0引言物候?qū)W是研究植物(包括農(nóng)作物)、動(dòng)物與環(huán)境條件(氣候、水文、土壤)的周期性變化問(wèn)相互關(guān)系的科學(xué)【l】。植物物候變化反映了植被對(duì)環(huán)境(氣候、水文、土壤條件和人文等因子年內(nèi)和年際變化的響應(yīng)。因此，植物物候現(xiàn)象是環(huán)境條件季節(jié)和年際變化最直觀、最敏
5、感的綜合指示器，是研究植被與氣候、環(huán)境變化間關(guān)系的重要資料[2】。近30a來(lái)，由于遙感觀測(cè)具有覆蓋范圍廣、連續(xù)性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此遙感技術(shù)成為物候研究的新手段i3J。遙感物候監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于氣候變化響應(yīng)降61、生物量變化監(jiān)測(cè)m】、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管型9Ⅲ】、植被覆蓋變化監(jiān)測(cè)112。14】等不同領(lǐng)域的研究。但是，目前國(guó)內(nèi)外的遙感物候產(chǎn)品非常有限，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)化生產(chǎn)只有MLCD(MODISgloballandcover收稿日期：2012-03．09修訂日期：2012一06一08基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(編號(hào)：4080
6、1143)；國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(“863”計(jì)劃)項(xiàng)目(編號(hào)：2009AAl22102)；國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)基金項(xiàng)目(編號(hào)：40730525)作者簡(jiǎn)介：夏傳福(1983一)，男，山東威海人，博士生。主要研究方向?yàn)橹脖欢窟b感。北京中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所，100lOl。Email：xiachu孤砒897@163．com※通信作者：李靜(1978一)，女，黑龍江齊齊哈爾人，副研究員，主要研究方向?yàn)橹脖欢窟b感。北京中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所，100101。Email：lUing_cllIl@h咖amomdyIl鋤ics
7、product)、NACP(thenomlAmericancarbonpro鏟am)和USGS(unitedstatesge0109icalsurvey)3種遙感物候產(chǎn)品。其中，MLCD物候產(chǎn)品可以覆蓋全球范圍【15J，而NACP和uSGS物候產(chǎn)品只覆蓋美國(guó)本土區(qū)域。MLCD物候產(chǎn)品因其可以覆蓋全球，是目前使用較廣泛的一種物候產(chǎn)品。MLCD產(chǎn)品的空間分辨率為500m，它是基于MODISBI①F產(chǎn)品計(jì)算的EVI數(shù)據(jù)，利用分段式Lo西stic函數(shù)擬合法反演生產(chǎn)的【l6I。該產(chǎn)品提供數(shù)據(jù)集信息包括：關(guān)鍵物候期(生長(zhǎng)期、成熟期
8、、衰老期和休眠期)對(duì)應(yīng)日期、生長(zhǎng)期和成熟期對(duì)應(yīng)的EVI數(shù)值、生長(zhǎng)季內(nèi)EVI累積值以及產(chǎn)品質(zhì)量控制符等。不過(guò)，實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，MLCD物候產(chǎn)品仍然存在很多問(wèn)題。1)產(chǎn)品在某些區(qū)域不適用。一些學(xué)者【l7J研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)乇鞱DVI值接近于裸地閾值時(shí)，MLCD產(chǎn)品采用的Logistic函數(shù)擬合法并不適用。這種情況通常出現(xiàn)在植被覆蓋度很低的
