遥感数据时间分辨率对土地覆盖变化监测的影响.pdf

《遥感数据时间分辨率对土地覆盖变化监测的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第27卷第12期自然资源学报V01．27N0．122012年12月JOURNALOFNATURALRESOURCESDec．，2012遥感数据时间分辨率对土地覆盖变化监测的影响王正兴，王亚琴，2(1．中国科学院地理科学与资源研究所，资源与环境信息系统国家重点实验室，北京1001012．中国科学院大学，北京100049)摘要：南于土地覆盖通常存存年际变化和季节变化，区分人为活动引起的变化与这种自然变化需要两期数据时间一致。论文利用黑龙江省1975、1990、2000、和2005代表年Landsat数据，分析

2、了数据时间差存16dMODIS—NDVI时问序列的误差。研究发现，Landsat数据4个代表年的年际差分别为1975±4a，1990±4．5a，2000±1．5a，2005±1．5a，季节差为47d。Landsat季节差对MODIS—NDVI的影响是：当季节差为16～48d时，东北地区耕地与草地以生长高峰期为参照的MODIS—NDVI变化最高可达0．4以f：，林地MODIS—NDVI变化0．1～0．2；当时间差<16d时，如果仍以生长高峰期为绝对参照，东北大部分地区误差<0．1，只有少数耕地误差0．1～0

3、．2。如果以两个时间为相对参照，则<16d的误差也可能导致较大的MODIS—NDVI误差，其大小有明的季节性。住生长高峰期7月12日至8月28日，8d±8d的时间差导致的NDVI差大于0．1的像元仪2．93％，是变化检测最佳时期；但在除此之外的6月10日至9月29日问，8d±8d时间差导致NDVI差大于0．1的像元比例超过11．42％，选择Landsat必须避开这一敏感期。结论：利JF}=j高时问分辨率MODIS—NDVI可在3个方面提高Landsat变化检测效果：①辅助选择最佳时间；②当无法选择最佳时间

4、时，评估时间差可能引起的误差和方向；③直接使用生物物理参数作为变化检测的指标之一。关键词：土地覆盖；时间分辨率；度效应；Landsat；MODIS中图分类号：P237；Q94s文献标志码：A文章编号：1000—3037(2012)12—2153—13“尺度”指观察对象的空间分辨度和时问单位，它标志着对所研究对象细节了解的水平¨。尺度问题是由地球表层的层次性和变化过程被观测者主观感知的详细程度差异引起的，因此随感知能力的发展而不断发展。遥感在辐射量化、光谱分辨率、空间分辨率、时间分辨率、观测角度等多个维度方

5、面存在差异，使得某一尺度的遥感信号所提供的信息，一般很难直接用来准确认识其它尺度上的地表特征[3-4]。由于地表过程变动直接影响使用遥感数据对现象的定性和定量的解释，冈此有必要研究观测的时间尺度效应。使用不同时间分辨率的遥感数据，可能得到不同的研究结果。Lunetta等利用准1aLandsat数据，研究了美国北卡莱罗纳州森林砍伐与恢复过程中的土地覆盖变化，发现当时问分辨率为3a时，分类精度86．3％，漏错率51．7％；当时间分辨率为7a时，分类精度为43．6％，漏错率上升到84．6％；当时间分辨率为10a

6、时，分类精度下降为37．2％，漏错率收稿日期：2012—02—17：修订日期：2012—04—18。基金项目：“陆地生态系统固碳参量遥感监测及算技术研究”课题的“华北地固碳参量遥感监测”子课题(XDA05050102—01)。第一作者简介：王正兴(1963一)，山西新绛人，博士，副研究员，主要从事资源环境遥感应用研究。E—mail：wangzx@igsnrr．ae．cn自然资源学报86．3％。认为检测这种快速演替的系统所需时间分辨率最少3～4a，最好1～2a。Ferraz等利用Landsat对1984-2

7、002年巴西热带雨林破碎化的研究发现，所需时间分辨率最少为3～4a，空间分辨率最少100m。Huang等利用时问分辨率为2a的Landsat时问序列，研究了美国部分地区1984-2006年森林受干扰的历史，分类的整体精度为80％，用户精度70％，生产者精度60％。但是，这样的工作主要适用于森林皆伐和火灾这些变化很明显的地区，精度也取决于Landsat数据时间分辨率。Liang等利用MODIS—EVI时间序列反演地表植被物候，与从地面直接观测的地表物候转换的景观尺度物候比较发现，两个序列的整体绝对误差在2d

8、以内，但不能全过程对比。Kross等利用时问分辨率为16d的MODIS—NDVI时间序列，与加拿大落叶阔叶林生态站实测的完全展叶日数据进行了对比分析，发现如使用16d合成期中值作为卫星时间，则绝对误差l3～40d；如使用16d合成期实际日期，绝对误差下降为13～20d。陈晓越等利用时问分辨率为24d的Radarsat一1数据，研究了广州市番禺区城市快速变化引起的短时间土地利用变化。该研究同时考虑了遥感数据所处的具体时问和覆盖历