基于多源數(shù)據(jù)的土壤濕度提取方法研究.pdf

1、準(zhǔn)確、大面積、實時的估算地表土壤濕度是“渤海糧倉”科技示范工程的一項重要內(nèi)容。傳統(tǒng)的土壤濕度獲取是基于地面站點監(jiān)測，精度高、時間連續(xù)性好，但獲取的是點尺度數(shù)據(jù);遙感具有宏觀、動態(tài)、實時、多源等特點，通過反演得到的是像元尺度數(shù)據(jù)，精度需要地面實測數(shù)據(jù)進行驗證。為了綜合利用兩者的優(yōu)勢，獲取高精度、空間連續(xù)的土壤濕度數(shù)據(jù)，論文以以“渤海糧倉”山東項目區(qū)濱州市無棣縣為研究區(qū)，利用地面觀測網(wǎng)數(shù)據(jù)、地面同步實測數(shù)據(jù)和MODIS遙感影像數(shù)據(jù)，通過對土

2、壤濕度數(shù)據(jù)插值方法、升尺度方法和遙感反演模型的研究，綜合利用了不同數(shù)據(jù)在土壤濕度提取上的各自優(yōu)勢、取長補短，主要研究工作如下:
　　(1)提出了綜合考慮時間和空間信息的地面觀測土壤濕度數(shù)據(jù)插值方法—BMA-I
　　本文采用協(xié)同克里金法作為空間預(yù)報模型，基于LS-SVM算法的時序遞推預(yù)測方法作為時序預(yù)報模型，基于BMA方法進行模型平均，建立了一種新的插值方法BMA-I，并與單純使用普通克里金插值法和協(xié)同克里金插值法進行了對比分

3、析，改善了克里金方法所帶來的平滑效應(yīng)，在一定程度上更能反映真實的土壤濕度數(shù)據(jù)。
　　(2)改進表觀熱慣量計算方法，升尺度土壤濕度
　　首先，用地面觀測網(wǎng)的站點實測地表土壤溫度數(shù)據(jù)計算溫差，通過MODIS地表反射率產(chǎn)品計算得到像元尺度ATI，然后，建立BMA-I法插值得到的土壤濕度數(shù)據(jù)與像元尺度ATI之間的函數(shù)關(guān)系，通過貝葉斯線性回歸得到升尺度之后像元尺度的地表土壤濕度。
　　(3)建立了基于改進的溫度-植被干旱指數(shù)模型