植被指数-地面温度特征空间的生态学内涵及其应用-地理科学进展.PDF

第 20 卷第 2 期 地　理　科　学　进　展 V o l. 20, N o. 2 200 1 年 6 月 PRO GR E SS IN GEO GRA PH Y J un e, 200 1 　　文章编号: 1007630 1 (200 1) 020 14607 植被指数- 地面温度特征空间的 生态学内涵及其应用 江　东, 王乃斌, 杨小唤, 刘红辉 ( 中国科学院地理科学与资源研究所 资源环境数据中心, 北京　100 10 1) 摘要: 植被指数与地面温度是描述土地覆盖特征的重要参数, 对两种数据的综合分析, 可 以衍生出更丰富、更清晰的地表信息, 有助于更加准确、有效地认知土地覆盖土地利用 的时空变化规律。本文探讨了植被指数与地面温度构成的二维向量空间的物理意义与生 态学内涵, 以基于N OAA AV HRR 的时间序列数据为本底, 分析了不同土地覆盖类型在 该特征空间上的时序变化规律, 并以黄淮海地区主要农作物冬小麦为例, 研究了植被指数 - 地面温度指标与干旱、半干旱地区农作物产量之间的响应关系。 关　键　词: 植被指数; 地面温度; N DV I; 生态学; 农作物 中图分类号: Q 948; X 144　　文献标识码: A 1　引言 植被指数与地面温度是描述土地覆盖特征的两个重要参数, 而两种数据的合理融合, 可 以衍生出更丰富、清晰的地表信息, 有助于更加准确、有效地认知土地覆盖土地利用的时 空变化规律, 遥感技术可以为之提供大范围、更新快的植被指数与地面温度资料。以往的 研究工作大多集中于植被指数, 即综合利用可见光、近红外两波段的波谱发射值, 构建植 被指数 ( ) , 如常用的归一化植被指数 ( Sp ect ra l V egetat ion In dex N o rm a lized D ifferen ce V egetat ion In dex - N DV I) , 根据植被指数的分布与时间变化特征, 进行土地覆盖土地利 用的分类与描述[ 1～ 3 ] 。近年来, 一些科学家开始综合利用植被指数与地面温度数据, 分析地 表能量流动与物质转换的过程, 取得了很好的效果[4～ 7 ] 。常用的遥感数据为高时间分辨率 ( ) 卫星每天过境 2 次 , 空间分辨率为 11 km 的美国气象卫星N OA A A V H RR 资料。 2　植被指数与地面温度 2 1　参数的遥感反演 典型的绿色植物发射光谱曲线上, 蓝光区和红光区各有一个叶绿素吸收带 ( 吸收中心 　　收稿 日期: 200 103; 修订日期: 200 105 　　基金项 目: 中国科学院知识创新工程项 目资助 (KZCX 23084) ( ) 　　作者简介: 江东 1973 , 男, 生态学博士, 现于中国科学院地理科学与资源研究所资源环境数据中 心从事科研工作, 已发表论文 40 余篇。 2 期　　　　　　江东 等: 植被指数- 地面温度特征空间的生态学内涵及其应用 147 在 045 m 及 065 m ) , 近红外区则有一个强反射峰, 植被对可见光和近红外辐射的吸收 —反射作用的两种截然不同的表现是由色素及细胞内部机构差异造成的。