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时间序列重建与植被分布数据集


 

时间序列重建方法

现有发布的遥感长时间序列地表植被参数产品多采用多天最大值合成(Maximum Value Composition, MVC)方法以消除非植被噪声(云、气溶胶、水汽等)的影响。然而采用统一合成时段合成的时间序列产品仍然存在一些时空不连续的问题。此外,许多生物物理模型或气候模型需要每天的植被状态数据。因此利用常用的谐波分析重建算法(Harmonic ANalysis of Time Series, HANTS)重建得到了黑河流域每天的植被指数(NDVI)、叶面积指数(LAI)和光和有效辐射(FPAR)产品。重建中对于连续缺失数据较多的情形利用时间相似性统计(Temporal Similarity Statistics, TSS)方法对原始序列进行了预填充。

 

TSS和HANTS算法评估:(a)黑河流域2001年云覆盖天数比例;(b)原始序列开始部分存在长时间缺值时HANTS重建效果;(c)TSS算法填充后重建得到的序列。

 

 

中国区域时空连续NDVI数据集

基于MODIS NDVI产品(MOD13A2和MYD13A2)利用改进的HANTS算法去云重建得到了中国区域2001–2014年每天1km分辨率NDVI数据集。产品坐标系统为等经纬度投影,每天的数据存储为一个GEOTIFF文件。数据类型为16 bit整形,无效值像元填充值为-3000,有效的数据范围为-2000 – 10000,缩放因子为0.0001。

 

数据下载:

请咨询: rswater@radi.ac.cn

 

 

黑河流域时空连续NDVI数据集

在国家自然科学基金项目“基于遥感和数据同化的黑河中–下游植被与陆表水循环的相互作用研究”(项目编号:91025004)的支持下,基于MODIS NDVI产品(MOD13A2和MYD13A2)利用改进的HANTS算法去云重建得到了黑河流域2001–2011年每天1km分辨率NDVI数据集。产品坐标系统为等经纬度投影,空间范围为:96.5°E–102.5°E, 37.5°N–43°N。每天的数据存储为一个GEOTIFF文件,命名方式:heihe_yyyy_NDVI_recon.ddd.tif,其中yyyy是年份,ddd表示日序数。数据类型为16 bit整形,无效值像元填充值为-3000,有效的数据范围为-2000 – 10000,缩放因子为0.0001。

 

数据下载:

黑河计划数据管理中心

http://www.heihedata.org/heihe/view/uuid/52350fb8-ab76-426e-988a-70245ac14721

 

黑河流域重建得到的NDVI产品示例

 

黑河流域时空连续LAI数据集

在国家自然科学基金项目“基于遥感和数据同化的黑河中–下游植被与陆表水循环的相互作用研究”(项目编号:91025004)的支持下,基于MODIS LAI产品(MCD15A2和MOD15A2)利用改进的HANTS算法去云重建得到了黑河流域2001–2011年每天1km分辨率LAI数据集。产品坐标系统为等经纬度投影,空间范围为:96.5°E–102.5°E, 37.5°N–43°N。每天的数据存储为一个GEOTIFF文件,命名方式:heihe_yyyy_LAI_recon.ddd.tif,其中yyyy是年份,ddd表示日序数。数据类型为单精度浮点型,无效值像元填充值为255,有效的数据范围为0–100,缩放因子为0.1。

 

数据下载:

黑河计划数据管理中心

http://www.heihedata.org/heihe/view/uuid/5564e46b-ed9a-4fba-b10c-c1c307da61c8

 

黑河流域重建得到的LAI产品示例

 

黑河流域时空连续FPAR数据集

在国家自然科学基金项目“基于遥感和数据同化的黑河中–下游植被与陆表水循环的相互作用研究”(项目编号:91025004)的支持下,基于MODIS FPAR(Fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation)产品(MCD15A2和MOD15A2)利用改进的HANTS算法去云重建得到了黑河流域2001–2011年每天1km分辨率FPAR数据集。产品坐标系统为等经纬度投影,空间范围为:96.5°E–102.5°E, 37.5°N–43°N。每天的数据存储为一个GEOTIFF文件,命名方式:heihe_yyyy_FPAR_recon.ddd.tif,其中yyyy是年份,ddd表示日序数。数据类型为单精度浮点型,无效值像元填充值为255,有效的数据范围为0–100,缩放因子为0.01。

 

数据下载:

黑河计划数据管理中心

http://www.heihedata.org/heihe/view/uuid/7fd7bd93-f026-4a97-b3bb-2d1e673d8c32

 

黑河流域重建得到的FPAR产品示例

 

 

参考文献:

[1] Jia L, Shang H, Hu G, Menenti M. 2011. Phenological response of vegetation to upstream river flow in the Heihe Rive basin by time series analysis of MODIS data. Hydrology and Earth System Sciences, 15(3), 1047-1064, doi:10.5194/hess-15-1047-2011.

[2] Zhou J, L Jia, G Hu, M Menenti. 2013. A global evaluation of harmonic analysis of time series under distinct gap conditions. EARSeL eProceedings, 12(1), 58-66.

[3] Zhou Jie, Li Jia, Guangcheng Hu, Massimo Menenti. 2012. Evaluation of Harmonic Analysis of Time Series (HANTS): impact of gaps on time series reconstruction. In: The Second International Workshop on Earth Observation and Remote Sensing Applications (EORSA 2012), Shanghai, China, 8-11 June 2012, pp.31-35, doi: 10.1109/EORSA.2012.6261129.

[4] Zhou Jie, Li Jia, Massimo Menenti. 2015. Reconstruction of global MODIS NDVI time series: Performance of Harmonic ANalysis of Time Series (HANTS). Remote Sensing of Environment, 163, 217-228.