技術領域

本發明涉及一種遙感估算荒漠草原枯草重量的方法，尤其是一種利用MODIS衛星遙感數據快速準確估算荒漠草原非生長季節枯草重量格局與動態的方法。

背景技術

枯草是荒漠草原非生長季植被重要的組成部分，枯草重量的準確估算對于荒漠草原生態系統碳儲量的研究具有重要意義。荒漠草原非生長季枯草重量動態及模擬研究一直是陸地生態學的熱點問題。枯草重量被廣泛應用于開展荒漠草原植被生產力模型、干旱監測、火災預警以及畜牧業規劃等方面的實踐與研究工作。

荒漠草原枯草重量獲取的傳統方法為實地測量，包括目測法、樣點法、樣方法以及樣線法等，但這些方法一般只適用于小區域尺度，且費時費力、難以大面積展開及具有一定的破壞性。近年來，遙感技術迅猛發展，并以其宏觀性、時效性、信息量大等特點在荒漠草原資源調查等領域展示了日漸廣闊的應用前景。遙感技術的發展為荒漠草原非生長季枯草重量的獲取提供了新的技術手段，尤其是為大范圍荒漠草原非生長季枯草重量快速、準確估算提供了可能。

目前，基于衛星遙感技術估算大區域尺度草地非生長季枯草重量的方法主要是利用MODIS波段6與波段7反射率組合的NDTI指數（波段6反射率與波段7反射率的歸一化指數）與STI指數（波段6反射率與波段7反射率的比值）。不過，由于荒漠草原植被稀疏，土壤背景對MODIS波段6與波段7反射率的影響較大，NDTI指數估算荒漠草原非生長季枯草重量的精度并不理想。為科學合理利用荒漠草原非生長季枯草資源，亟需提供一種準確估算荒漠草原非生長季枯草重量遙感估算方法。

發明內容

本發明要解決的具體技術問題是如何在荒漠草原植被稀疏，土壤背景對MODIS波段6與波段7反射率的影響較大，NDTI指數估算荒漠草原非生長季枯草重量不準確的問題，并構建估算荒漠草原非生長季枯草重量的遙感光譜指數，提供一種荒漠草原非生長季枯草重量遙感估算方法。

一種荒漠草原非生長季枯草重量遙感估算方法，所述枯草重量遙感估算方法是按照下列步驟進行的：

1）研究區域土地利用數據獲取

獲取研究區域的土地利用現狀遙感監測數據，提取生成研究區域的荒漠草原空間分布圖；

2）枯草樣地選取

依據上述步驟1）描述方法得到的研究區域的荒漠草原空間分布圖，在非生長季選取分布均勻的N個1 km × 1 km的枯草樣地，采用手持式全球定位系統記錄枯草樣地的經緯度坐標；

3）樣地枯草重量測定

在每個樣地內隨機選取M個1 m × 1 m的樣方獲取其枯草重量，并求取M個樣方枯草重量的平均值作為該樣地的枯草重量；

4）樣地植被指數計算

下載與枯草重量測定日期同步的覆蓋樣地的MOD09GA反射率影像，進行數據格式與地圖投影轉換；提取位于樣地內的MOD09GA像元的短波紅外第6波段與短波紅外第7波段反射率，計算如下光譜指數：

S-NDTI-0.1 = (1+0.1)×(B₆-B₇)/(B₆+B₇+0.1)

S-NDTI-0.2 = (1+0.2)×(B₆-B₇)/(B₆+B₇+0.2)

S-NDTI-0.3 = (1+0.3)×(B₆-B₇)/(B₆+B₇+0.3)

S-NDTI-0.4 = (1+0.4)×(B₆-B₇)/(B₆+B₇+0.4)

S-NDTI-0.5 = (1+0.5)×(B₆-B₇)/(B₆+B₇+0.5)

S-NDTI-0.6 = (1+0.6)×(B₆-B₇)/(B₆+B₇+0.6)

S-NDTI-0.7 = (1+0.7)×(B₆-B₇)/(B₆+B₇+0.7)