遥感信息 2015, 30(6) 96- DOI:   10.3969/j.issn.1000-3177.2015.  ISSN: 1000-3177 CN: 11-5443/P

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农田土壤水分
能量平衡方程
温度植被干旱指数
定量干湿边
定量温度植被指数
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基于改进温度植被干旱指数的农田土壤水分反演方法
苏永荣|宫阿都|吕潇然|李静
摘要: 基于植被指数地表温度(VITs)特征空间的温度植被干旱指数(TVDI)被广泛应用于土壤水分监测,但TVDI为土壤水分相对值,而且利用散点图确定干湿边会造成很大的不确定性。基于能量平衡方程和TVDI,该文提出一种定量干湿边选取方法和改进的TVDI模型——定量温度植被指数(Temperature Vegetation Quantitative Index,TVQI),以MODIS遥感数据为基础,实现了定量干湿边真实土壤水分的遥感估算。结果表明:TVQI估算结果与所观测土壤水分呈0.01水平显著相关,总体上的平均绝对误差小于0.02cm3/cm3,均方根误差RMSE小于0.035cm3/cm3;相对TVDI,TVQI克服了传统干边计算中对植被覆盖类型的限制,更能够准确反应土壤深度在0~10cm、10cm~20cm的土壤水分值,尤其与10cm~20cm土壤水分值更为贴近。
关键词 农田土壤水分   能量平衡方程   温度植被干旱指数   定量干湿边   定量温度植被指数  
Soil Moisture Estimation Based on Improved Temperature Vegetation Dryness Index
Abstract: Temperature vegetation dryness index (TVDI) has been widely used to monitor soil moisture.However,TVDI represents the relative value of soil moisture and the dry edge is fitted by the observations,which causes a great uncertainty.This research proposes a method for quantitative selection of dry edge and wet edge based on the energy balance equation and an improved TVDI model:quantitative temperature vegetation index (TVQI).With this method,the real value of soil moisture was estimated using moderateresolution imaging spectroradiometer (MODIS) data in this research and validated with insitu measurements at depth of 0~10cm and 10cm~20cm.The bias and RMSE are less than 0.02cm3/cm3 and 0.035cm3/cm3,respectively,with a significant correlation at the 0.01 level (Pearson correlation coefficient>0.67).Compared with TVDI,TVQI can overcome the limitations of the vegetation indexland surface temperature (VITs) space on vegetation cover types and correctly retrieve the soil moisture at the depth of 0~10cm and 10cm~20cm,especially at 10cm~20cm.
Keywords: soil moisture   energy balance equation   temperature vegetation dryness index   quantitative dry edge and wet edge   temperature vegetation quantitative index  
收稿日期 2014-08-18 修回日期 2014-09-21 网络版发布日期 2015-12-14 
DOI: 10.3969/j.issn.1000-3177.2015.
基金项目:

国土资源部公益性行业科研专项经费(201411003);国家科技支撑计划项目(2012BAJ23B05);中央高校基本科研业务费(2012LZD14)。

通讯作者: 宫阿都(1976—),男,副教授,主要从事资源环境遥感。E-mail:gad@bnu.edu.cn
作者简介: 苏永荣(1987—)|女|硕士|研究方向为灾害遥感。E-mail:suyongrong@mail.bnu.edu.cn
作者Email:

参考文献:
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