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中国城市植被物候的提取验证研究

摘要城市植被是组成城市环境的重要部分,城市植被物候的动态变化对人类活动具有重要影响。高分辨率遥感影像可作为城市植被测绘的工具,但这些数据的时间分辨率较低,限制了它们在物候建模中的应用。因此,评价MODIS影像对城市植被物候监测具有重要意义。此外,不同类型的遥感数据、拟合和提取方法导致物候结果存在不确定性。为了解释这种潜在的不确定性,本文基于250mMODIS植被指数产品(MOD13Q1)归一化植被指数(NDVI)和增强植被指数(EVI),应用了三种物候识别方法来提取城市生态系统中生长季开始和结束(SOS和EOS)。然后通过与18个地面物候观测站点进行比较,评估了卫星反演的SOS和EOS的准确性。初步得出结论如下:<br>  (1)在SOS与展叶盛期(PLU)最一致,EOS与叶着色开始期(BLC)最一致。<br>  (2)EVI在检测城市植被物候方面比NDVI更准确,相关系数更高,均方根误差更低。NDVI和EVI数据集使用第一种方法(阈值法)提取的城市植被返青日期(SOS)比后两种方法(piecewiselogistic函数、doublelogistic函数)提取的城市植被返青日期(SOS)要集中。<br>  (3)动态阈值法提取的春季物候与地面物候观测更加一致(R=0.66,Bias=7.5,RMSE=18.3)。Piecewiselogistic函数提取的秋季物候与地面物候观测接近(R=0.34,Bias=-0.5,RMSE=22)。<br>  (4)地表物候(LSP)变化在各个城市呈现一定的差异。同一数据使用不同方法提取的SOS也有很大差异。在植被EOS普遍推迟的结论中,在牡丹江市、长春市、北京市使用EVI数据集经不同方法提取的植被EOS呈提前趋势,使用NDVI数据集经不同方法提取的植被EOS呈延迟趋势。<br>  综上,在利用遥感数据研究城市植被物候时,应注意植被指数和物候识别方法的选择。

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