[发明专利]一种草原物候遥感监测方法及系统

权利要求书

1.一种草原物候遥感监测方法，其特征在于，所述草原物候遥感监测方法包括：

获取观测点处的植被指数年时间序列；所述植被指数年时间序列包括多个观测数据；所述植被指数年时间序列的时间分辨率为1天；

采用最大值合成法，根据所述植被指数年时间序列，确定多个多天合成植被指数年时间序列；各多天合成植被指数年时间序列的时间分辨率为2天到32天；

对所述植被指数年时间序列进行拟合，得到所述观测点处草原植被的参考年生长曲线；

分别对每个多天合成植被指数年时间序列进行拟合，得到对应的多个待选年生长曲线；

根据所述参考年生长曲线反演草原物候参数，确定参考物候参数；

根据各待选年生长曲线反演草原物候参数，确定对应的多个待选物候参数；

从多个待选物候参数中选取与所述参考物候参数差异最小的物候参数；所述物候参数对应的时间分辨率为最优时间分辨率；

在所述最优时间分辨率下，对观测点处植被的物候参数进行监测。

2.根据权利要求1所述的草原物候遥感监测方法，其特征在于，所述获取观测点处的植被指数年时间序列，具体包括：

采用中分辨率成像光谱仪采集观测点处的地面反射率数据；所述地面反射率数据的空间分辨率为500m，时间分辨率为1天；

根据所述地面反射率数据，确定植被指数序列；

从所述植被指数序列中筛选出不受云、雪、冰和阴影影响的有效观测数据，得到植被指数年时间序列。

3.根据权利要求1所述的草原物候遥感监测方法，其特征在于，所述对所述植被指数年时间序列进行拟合，得到所述观测点处草原植被的参考年生长曲线，具体包括：

针对任一次迭代，采用Savitzky-Golay滤波器对待滤波时间序列进行滤波，得到滤波年时间序列；所述待滤波时间序列为上次迭代得到的待滤波时间序列，第一次迭代时的待滤波时间序列为植被指数年时间序列；

将所述待滤波时间序列中小于所述滤波年时间序列的观测数据替换为所述滤波年时间序列中对应的观测数据，得到新的待滤波时间序列，直至新的待滤波时间序列与所述滤波年时间序列的差值达到最小值时，迭代终止；

根据最后一次迭代得到的待滤波时间序列，确定参考年生长曲线。

4.根据权利要求3所述的草原物候遥感监测方法，其特征在于，采用以下公式，计算第k次迭代中，新的待滤波时间序列与滤波时间序列的差值：

其中，n为滤波时间序列中观测数据的数量，为第k次迭代中新的待滤波时间序列的第i个观测数据，VI_nbari为滤波时间序列中的第i个观测数据，D_k为第k次迭代中新的待滤波时间序列与滤波时间序列的差值，W_i为第i个观测数据的权重。

5.根据权利要求3所述的草原物候遥感监测方法，其特征在于，所述参考年生长曲线中包括多个观测数据；

根据以下公式，确定参考年生长曲线：

其中，VI(t)为最后一次迭代得到的待滤波时间序列中第t天的观测数据，VI_bg为最后一次迭代得到的待滤波时间序列的背景值，VI_amp为最后一次迭代得到的待滤波时间序列的振幅，a、b、c、d、f为拟合参数。

6.根据权利要求1所述的草原物候遥感监测方法，其特征在于，各待选年生长曲线中均包括多个观测数据；

根据以下公式，确定待选年生长曲线：

其中，VI^m(t₁)为多天合成植被指数年时间序列m中第t₁个的观测数据，为多天合成植被指数年时间序列m的背景值，为多天合成植被指数年时间序列m的振幅，a、b、c、d、f为拟合参数。