生态参数反演(植被覆盖度FVC)手把手教会

1  植被覆盖度(FVC)反演方法:

 1.1 像元二分法:基于置信区间选取NDVI、EVI等植被指数的端元

数据源:QTP 的MODIS NDVI(一片白/黑可能是背景值的问题,统计值异常也是因为存在着一个很大或很小的值)

方法:置信区间,选择像元累积频率作为纯土壤、纯植被的端元

如:

此时需要通过波段计算去除异常值:

b1 为植被指数波段,lt less than 小于-1的值赋予0;b1 greather equal -1(大于等于-1)且 less equal 1(小于等于1)赋 b1

 

        选取5%置信区间,裸土端元的NDVI值应该在-0.1~0.2之间,纯植被NDVI值应该在0.8以上,裸土端元的低估会造成FVC的高估[1],表中纯植被端元选择为0.63会造成FVC估算不准确,这和QTP植被生长季密切相关。因此,应该结合地域、季节,慎重选择端元值。

 [1] Montandon L M, Small E E. The impact of soil reflectance on the quantification of the green vegetation fraction from NDVI - ScienceDirect[J]. Remote Sensing of Environment, 2008, 112( 4):1835-1845.

最后,使用波段计算计算植被覆盖度,相信大家像元二分法公式已经非常熟悉了

 

 此外,应该把FVC归为0到1之间

唉,想当初下载影像下了好久,处理了好久,用像元二分法折又腾了我好久。。。

现在我想说:GEE真香!!!


 1.2 经验回归模型法:植被指数、光谱波段线性回归 

1.3 机器学习方法:随机森林、支持向量机、多元自适应回归样条、高斯过程回归、神经网络等

2  植被覆盖度产品数据

GLASS、GEOV1、GEOV2、GEOV3、MuSyQ FVC使用及处理教程

2.1 MuSyQ FVC产品数据

来源:国家地球系统科学数据中心首页 申请后通过邮箱FTP获取

参考文献:

Zhao J , Li J , Liu Q , et al., 2020. Estimating fractional vegetation cover from leaf area index and clumping index based on the gap probability theory. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation 90:102112.

数据时空分辨率为4d/500m,时间范围:2001~2019,空间范围:全球

HDF5(H5) 可以通过MATLAB、Python打开,并转化为tif

2.2 GEOV3、GEOV2、GEOV1

来源:哥白尼全球土地服务中心(https://land.copernicus.eu/global/products/fcover)

参考文献:

Fuster, B.; Sánchez-Zapero, J.; Camacho, F.; García-Santos, V.; Verger, A.; Lacaze, R.; Weiss, M.; Baret, F.; Smets, B. Quality Assessment of PROBA-V LAI, FAPAR and FCOVER Collection 300 m Products of Copernicus Global Land Service. Remote Sens. 2020, 12, doi:10.3390/rs12061017.

Baret, F.; Weiss, M.; Lacaze, R.; Camacho, F.; Makhmara, H.; Pacholcyzk, P.; Smets, B. GEOV1: LAI and FAPAR Essential Climate Variables and FCOVER Global Time Series Capitalizing over Existing Products. Part1: Principles of Development and Production. Remote Sens. Environ. 2013, 137, 299–309, doi:10.1016/j.rse.2012.12.027.

Verger, A.; Baret, F.; Weiss, M. Biophysical Variables from VEGETATION-P Data. MultiTemp 2013 7th Int. Work. Anal. Multi-temporal Remote Sens. Images. IEEE, 2013, 10–13.

处理方式:ArcGIS建模可以批量处理

3  植被对气象、地形的响应

3.1 趋势分析 

 

3.2 偏相关分析 复相关分析

植被覆盖度效果成图:


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