[发明专利]一种联合地面观测的海岸带植被物候参数卫星影像率定方法

权利要求书

1.一种联合地面观测的海岸带植被物候参数卫星影像率定方法，其特征在于，包括：

步骤1、获取数据源，所述数据源包括来自同一年份的地面相机相片以及卫星遥感影像；

步骤2、对地面相机相片进行数据预处理，包括绿度坐标指数GCC计算和百分位数值去噪，构建相片GCC时间序列观测；

步骤3、利用谐波函数拟合相片GCC时间序列观测曲线，提取曲线拐点对应时间作为地表真实物候参数；

步骤4、结合通视分析和GPS修正确定地面相机相片对应视域范围；

步骤5、对卫星遥感影像进行数据预处理，包括归一化差异植被指数NDVI计算和反比距离加权合成，构建对应视域范围内的影像NDVI时间序列观测；

步骤6、利用谐波函数拟合影像NDVI时间序列观测曲线，通过不同阈值获取影像物候参数，选取与地表真实物候参数最接近时的阈值为最优阈值；

步骤7、应用最优阈值计算覆盖研究区影像的每一像元物候参数，从而获得物候空间分布。

2.根据权利要求1所述的联合地面观测的海岸带植被物候参数卫星影像率定方法，其特征在于，步骤2包括：

步骤2.1、计算绿度坐标指数，公式如下：

其中，GCC表示绿度坐标指数，Band_Blue、Band_Green、Band_Red分别对应地面相机相片中蓝光、绿光和红光波段；

步骤2.2、对每天采集的所有相片计算GCC，统计相片中植被部分的GCC均值；

步骤2.3、将GCC均值升序排序，选择设定分位数对应数值作为有效值输出；

步骤2.4、将有效值按采集日期排序获得相片GCC时间序列观测。

3.根据权利要求2所述的联合地面观测的海岸带植被物候参数卫星影像率定方法，其特征在于，步骤3包括：

步骤3.1、利用谐波函数拟合相片GCC时间序列观测曲线，计算公式为：

其中，为GCC的谐波函数估计值，t为儒略日，w为年际频率，取常数2π/365；i为谐波函数阶数，a_i和b_i为谐波函数参数，用于描述年内周期性变化；c为截距，用于描述年际趋势性变化；采用通用最小二乘法求解谐波函数参数；

步骤3.2、计算谐波函数曲线二阶导数，求解二阶导数为零时对应的时间向量T；所述时间向量T包括两个时间点，表示为T＝(t1，t2)，前一个时间点t1为地面观测的植被生长期物候参数SOS_ground，后一个时间点t2为地面观测的植被衰退期物候参数EOS_ground。

4.根据权利要求3所述的联合地面观测的海岸带植被物候参数卫星影像率定方法，其特征在于，步骤4包括：

步骤4.1、结合地面相机高度、方位角和倾斜角和数字高程模型参数，利用通视分析，获得粗略视域范围；

步骤4.2、观测者手持GPS沿粗略视域范围边界移动，对相片中观测者位置反馈修正确定精细视域范围。

5.根据权利要求4所述的联合地面观测的海岸带植被物候参数卫星影像率定方法，其特征在于，步骤5包括：

步骤5.1、计算归一化差异植被指数，公式为：

其中，NDVI表示归一化差异植被指数，Band_Red、Band_NIR分别对应卫星遥感影像中红光和近红外波段；

步骤5.2、利用反比距离加权方式合成位于相片视域范围的卫星影像NDVI，计算公式如下：

其中，为合成后的卫星影像NDVI，i为落入物候相片视域范围第i个卫星影像像元，NDVI_i为像元i对应NDVI，d_i为像元i至地面相机距离；

步骤5.3、将按获取日期排序获得卫星影像NDVI时间序列观测。