基于多时相高分一号影像的土壤湿度反演

作者：杨丹阳; 严颂华; 杨永立; 田茂

来源：科学技术与工程, 2021, 21(11): 4540-4549.

DOI：10.3969/j.issn.1671-1815.2021.11.035

• 高分一号
• 土壤湿度
• 干旱指数
• 反演模型
• 空间分布

近年来使用国产光学遥感数据反演土壤湿度已成为业内研究热点,其中利用高分一号（GF-1）影像反演土壤湿度是一种潜在的新兴手段,但应用中模型参数需要根据地域调节。为提高GF-1反演土壤湿度的准确度,将豹澥试验区2019年12月至2020年6月的GF-1多光谱宽幅覆盖（WFV）影像和地面观测站点实测数据作为数据源,以垂直干旱指数（PDI）、基于归一化植被指数（NDVI）的修正型垂直干旱指数（MPDIN）、基于两波段增强型植被指数（EVI2）的修正型垂直干旱指数（MPDIE）以及植被调整垂直干旱指数（VAPDI）这四种干旱指数为基准建立土壤湿度反演模型并进行精度评估。实验结果表明:在无植被区域,四种模型的反演结果大致相同,决定系数均在0.735 0左右、平均相对误差均在4.50%左右、均方根误差均在1.10%左右,具有较高的精度;在有植被区域,VAPDI的反演效果最优,MPDIN与MPDIE次之,PDI效果不佳。与PDI相比,VAPDI由于考虑了混合像元的影响,不仅适用于稀疏植被区域,也适用于密集植被区域,应用范围更广;与基于两种不同植被指数的MPDI相比,VAPDI由于克服了植被覆盖度和植被像元反射率等因素的影响,基于该指数的土壤湿度估计值与实测值的决定系数达到0.727 7以上,具有较高的反演能力。因此,针对豹澥试验区的实际情况,VAPDI指数具有精确反演土壤湿度的潜力。

• 单位
  武汉科技大学; 武汉晴川学院; 武汉大学