植被覆盖度的变化是荒漠化最直观的表现,需要在一年中植被最茂盛的情况下评价这一年的荒漠化程度。所以,基于年度NDVI和年度Albedo构建的荒漠化差值指数,需要以NDVI的年度最大值,Albedo的年度最小值作为基础数据。计算过程包括以下几个方面:
(1)Albedo数据计算
MODIS窄波段反照率向宽波段反照率的转化使用的是Liang
[8-9]研究的算法,选用短波反照率计算方法,公式如下:
\({\alpha }_{short}=0.16{\alpha }_{1}+0.291{\alpha }_{2}+0.243{\alpha }_{3}+0.116{\alpha }_{4}+0.112{\alpha }_{5}+0.081{\alpha }_{6}-0.0015\) (1)
其中\({\alpha }_{short}\)是短波反照率,\({\alpha }_{1}–{\alpha }_{6}\)分别代表MCD43A3中\(1–6\)波段,本研究中选用了白空反照率来计算Albedo,因为白空反照率是各个入射角的积分,更接近一般意义上的地表反照率。
(2)NDVI年度数据计算
采用最大值合成法(Maximum Value Compositing,MVC)。该方法在遥感数据处理方面,主要用于在一定时间段内像元的数据分析重构。计算公式:
\({NDVI}_{i}=\underset{1\le \mathrm{j}\le \mathrm{n}}{\mathrm{max}}{NDVI}_{ij}\) (2)
其中,\(i\)为像元名,\(j\)为\(\left[1,n\right]\)时间区间的时间点,\({NDVI}_{ij}\)指第\(i\)个像元在第\(j\)时间的NDVI值。
(3)Albedo年度数据计算
Albedo数据的年度重建采用最小值合成法。该方法是在某一指定的时间段内,选取像元的最小值作为新的像元值。年度Albedo的计算公式为:
\({Albedo}_{i}=\underset{1\le \mathrm{j}\le \mathrm{n}}{\mathrm{min}}{Albedo}_{ij}\) (3)
其中,\(i\)为像元名,\(j\)为\(\left[1,n\right]\)时间区间的时间点,\({Albedo}_{ij}\)指第\(i\)个像元在第\(j\)时间的Albedo值。