垂直与倾斜相机观测对遥感物候参数验证影响的对比研究

许丽娜; 屈永华; 孙晨曦; 万华伟; 阿斯娅·曼力克; 刘绍民; 《遥感学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD

摘要：基于卫星遥感的大尺度植被物候监测对于农业生产管理、气候变化响应等领域具有重要意义。卫星遥感提取的物候参数真实性检验常以近地面数字相机观测为数据源。以往验证研究大多关注观测尺度的差异造成的影响，忽略了地面相机与卫星观测天顶角的不一致性。本文将获取的垂直（PhotoNet）与倾斜（PhenoCam）物候相机在相近纬度、同种植被类型的观测站点数据，分别与Sentinel-2卫星提取的物候参数进行对比，系统性地评估2种地面相机观测角度对卫星物候期验证结果的影响。结果表明：相机的观测角度是卫星遥感物候验证研究中的不确定性原因之一；在多数情况下，卫星遥感与垂直观测相机提取的物候期表现出更好一致性，平均相差9 d，而与倾斜观测相机平均相差可达19 d，偏差天数受植被类型和生长阶段的影响；在玉米凋落期至休眠期，垂直观测偏差反而高于倾斜观测；植被冠层方向反射特性和相机视场范围内目标组分差异是引起这种现象的主要原因。本研究证实了地面相机观测角度是卫星物候真实性检验中不可忽视的影响因素，相机野外布设时应充分考虑角度效应带来的验证误差，从而为卫星遥感物候监测提供更可靠的验证数据。

关键词： 遥感 数字相机 观测角度 卫星物候 近地物候 植被绿度