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利用MODIS卫星资料分析北京地区地表反照率的时空分布及变化特征

杨娟  
【摘要】:本文为了研究北京地区地表反照率的时空分布及变化特征,利用2000-2005年MODIS地表双向反照率(MOD43B3),植被指数(MOD13A2)和地表覆盖类型(MOD12Q1)资料,对北京地区地表反照率进行了年平均和季节平均的计算并作了分析。多年平均的结果显示,西北部山区森林反照率为0.11,明显小于东南部平原地区的0.15,而永定河流域反照率较大为0.18。北京城区年平均地表反照率为0.12。从四季平均的结果来看,除北京城区外,各地区冬季反照率均呈现最高,秋季反照率相对小,永定河流域在各季节都是反照率的高值区,山区地表反照率季节性变化不明显。2000-2005年6年的统计回归显示北京平原地区反照率略有下降,而山区和北京城区中心稍有上升。 另外,我们还对2000~2005年的北京各地区地表反照率(ALBEDO)、归一化植被指数(NDVI)和增强型植被指数(EVI)以16天周期进行了统计平均。统计结果表明,在2000、2003和2005年冬季,北京各地区反照率因降雪而有明显的增大,其中永定河流域最为突出,其最高值出现在2001年冬季,雪后达0.56;北京城区和山区四季反照率年变化较为接近。NDVI和EVI显示,北京各地区NDVI和EVI的季节变化比较明显,北京城区的植被盖度很低。 最后,在对北京周边地区典型地物光谱反照率的分析研究中,发现可见地物在不同的波段都具有一定的规律性。随着波段由可见光到近红外,地物光谱曲线的值由低到高,在1.24μm波段达到最大,随后为下降趋势。年平均显示在可见光波段,农田和城市的反照率基本一致;在近红外波段,反照率开始升高,在1.24μm波段达到最大值后逐渐降低。对比四个季节不同地物的波段光谱反照率可以看出,春秋季节光谱曲线波动起伏较接近,最高值在0.25左右;夏季的波动起伏很明显,特别在近红外波段农田光谱反照率最大值大于0.3,说明此时绿色植物的叶绿素浓度最高,活性最大;冬季光谱曲线的起伏较为平缓,这与此时植被覆盖度以及地面积雪有关。


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