近日，南京信息工程大学生态与应用气象学院詹培老师在气候变化背景下的青藏高原草地物候期遥感监测研究中取得重要进展，研究以“ Quantifying uncertainty: The benefits of removing snow cover from remote sensing time series on the extraction of climate-influenced grassland phenology on the Qinghai–Tibet Plateau”为题发表于农林科学领域著名学术期刊“Agricultural and Forest Meteorology”（SCI一区top期刊，影响因子6.2）。该研究探究了不同遥感预处理方法、物候期提取方法下青藏高原草地遥感返青期提取的不确定性，结果表明青藏高原草地返青期的平均不确定性高达20天，这种不确定性会进一步导致青藏高原草地返青期对气候变化的响应分析呈现相反的结果，而雪的影响是导致这种不确定性的主导因素。

植被物候是指示气候变化的敏感指标。遥感已被广泛用于区域尺度下的植被物候期提取，但由于在此过程中使用的数据预处理方法、物候期提取方法等的差异，遥感物候期结果存在不确定性。先前的研究主要关注单一因素（如物候期提取方法）影响下的遥感物候期提取的不确定性，而忽略了多种因素之间的相互作用，以及这种不确定性在分析植被对气候变化响应中的影响。本研究使用遥感数据评估了多种因素（遥感时序数据平滑方法、去雪处理、遥感物候期提取方法）影响下提取青藏高原草地返青期的不确定性（图1），并进一步量化了这些不确定性对分析返青期对气候变化响应分析的可能影响。研究结果表明，青藏高原草地返青期提取结果的平均不确定性达到20.01天，而雪引起的噪声是影响返青期提取不确定性的主导因素。返青期年际趋势的平均不确定性为1.06天/年，去雪处理和遥感时序数据平滑方法对其都具有重要影响，分别引入了1.04天/年和1.05天/年的不确定性（图2）。在去除积雪影响后，返青期年际趋势的不确定性降低了35％。值得注意的是，本研究结果表明不同方法处理下青藏高原草地返青期对气候变化的响应甚至呈现相反的结果。青藏高原草地返青期对温度响应的不确定性为10.50天/°C，而对降水响应的不确定性为1.75天/mm，其中温度响应的不确定性随着积雪覆盖时间增加而增加，而降水响应的不确定性则在干旱区较大。本研究的发现有助于提高遥感物候提取的准确性，并提高全球气候变化与植被物候之间相互作用的理解。

图1：青藏高原草地返青期的不确定性，（a）多种因素影响下的不确定性，（b）去雪处理影响下的不确定性，（c）遥感数据平滑方法影响下的不确定性，（d）物候期提取方法影响下的不确定性

图2：不同方法下青藏高原草地返青期的年际趋势，（a）、（b）无去雪处理，（c）、（d）进行去雪处理

该研究第一作者为江苏省农业科学院李楠助理研究员，我院詹培老师为通讯作者，合作单位包括江苏省农业科学院、南京信息工程大学、北京师范大学等。该研究得到国家自然科学基金、江苏省农业科技自主创新项目资助。

文章信息：Nan Li, Pei Zhan*, Yaozhong Pan, Lin Qiu, Jingjing Wang, Wenxuan Xu. Quantifying uncertainty: The benefits of removing snow cover from remote sensing time series on the extraction of climate-influenced grassland phenology on the Qinghai–Tibet Plateau. Agricultural and Forest Meteorology, 345, 2024, 109862.