Hurst指數(shù)簡介
自相似性和長期依賴性是自然界普遍存在的現(xiàn)象罗岖，并在水文涧至、氣候、地質(zhì)和地震等領(lǐng)域廣泛運用桑包，Hurst 指數(shù)是描述該現(xiàn)象的有效方法 化借。目前，Hurst 指數(shù)的估算方法有多種捡多，如絕對值法藏斩、聚合方差法钓账、周期圖法唠粥、小波分析法匀谣、殘差分析法和 Ｒ/S 分析法等，有關(guān)研究表明:Ｒ/S 分析法和小波分析法估算的 Hurst 指數(shù)要比其他方法估算的結(jié)果更可靠 科贬∮景穑基于重標極差(Ｒ/S)分析方法的 Hurst 指數(shù)最早是由英國水文學家 Hurst 在研究尼羅河水庫流量和儲存能力的關(guān)系時提出 鳖悠。本文采用常用的Ｒ/S 分析法，以中國2000-2015年NDVI變化狀況為例优妙，進行逐像元分析乘综，并形成一副柵格圖層。
基于R/S的技術(shù)流程可自行參考文末的文獻套硼，本文利用Matlab來進行實現(xiàn)卡辰。主要代碼如下：
基于matlab的實現(xiàn)
clear
[aa,R]=geotiffread('H:\Global\NDVI3g\GIMMSraster\raster\最大合成\GIMMS_NDVI2015.tif');%先投影信息
info=geotiffinfo('H:\Global\NDVI3g\GIMMSraster\raster\最大合成\GIMMS_NDVI2015.tif');
ndvisum=zeros(size(aa,1)*size(aa,2),34);%34期數(shù)據(jù)
for year=1982:2015
filename=strcat('H:\Global\NDVI3g\GIMMSraster\raster\最大合成\GIMMS_NDVI',int2str(year),'.tif');
ndvi=importdata(filename);
ndvi=reshape(ndvi,size(ndvi,1)*size(ndvi,2),1);
ndvisum(:,year-1981)=ndvi;
end
hsum=zeros(size(aa,1),size(aa,2))+NaN;
for kk=1:size(ndvisum,1);
ndvi=ndvisum(kk,:);
if min(ndvi)>0
ndvi_cf=[];
for i=1:length(ndvi)-1
ndvi_cf1=ndvi(i+1)-ndvi(i);
ndvi_cf=[ndvi_cf,ndvi_cf1];
end
M=[];
for i=1:size(ndvi_cf,2)
M1=mean(ndvi_cf(1:i));
M=[M,M1];
end
S=[];
for i=1:size(ndvi_cf,2)
S1=std(ndvi_cf(1:i))*sqrt((i-1)/i);
S=[S,S1];
end
for i=1:size(ndvi_cf,2)
for j=1:i
der(j)=ndvi_cf(1,j)-M(1,i);
cum=cumsum(der);
RR(i)=max(cum)-min(cum);
end
end
RS=S(2:size(ndvi_cf,2)).\RR(2:size(ndvi_cf,2));
T=[];
for i=1:size(ndvi_cf,2)
T1=i;
T=[T,T1];
end
lag=T(2:size(ndvi_cf,2));
g=polyfit(log(lag/2),log(RS),1);
H=g(1);
hsum(kk)=H;
clear der
end
end
geotiffwrite('1982-2015年全球NDVI_Hurst指數(shù).tif',hsum,R,'GeoKeyDirectoryTag',info.GeoTIFFTags.GeoKeyDirectoryTag);
結(jié)果如下所示：
Hurst指數(shù).jpg
參考文章：
嚴恩萍,林輝,黨永峰,夏朝宗. 2000—2012年京津風沙源治理區(qū)植被覆蓋時空演變特征[J]. 生態(tài)學報,2014,34(17):5007-5020.
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