基于支持向量機(jī)回歸算法的土壤水分光學(xué)與微波遙感協(xié)同反演
本文選題:土壤水分 切入點(diǎn):Sentinel-ASAR 出處:《地理與地理信息科學(xué)》2017年06期 論文類(lèi)型:期刊論文
【摘要】:利用遙感技術(shù)反演土壤水分對(duì)于我國(guó)西北地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱問(wèn)題研究具有重要意義。該文以新疆焉耆盆地為研究區(qū)域,分別利用微波遙感數(shù)據(jù)(Sentinel-1ASAR)和光學(xué)遙感數(shù)據(jù)(Landsat8)計(jì)算土壤后向散射系數(shù)(σ0soil)和改進(jìn)型溫度植被干旱指數(shù)(MTVDI),并將σ0soil和MTVDI參數(shù)作用于支持向量機(jī)(SVM)回歸算法,探討了不同參數(shù)條件下SVM模型在土壤水分反演中的適應(yīng)性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比只用單因子(σ0soil或MTVDI)作為模型參數(shù),以σ0soil和MTVDI兩者共同作為SVM模型輸入?yún)?shù)時(shí),土壤水分監(jiān)測(cè)精度顯著提高,其建模集決定系數(shù)R2=0.81,均方根誤差RMSE=3.16%;驗(yàn)證集R2=0.89,RMSE=3.15%。最后,利用最優(yōu)模型對(duì)研究區(qū)土壤水分進(jìn)行了反演,并對(duì)不同土地類(lèi)型含水量進(jìn)行了評(píng)價(jià),可為光學(xué)遙感與微波遙感協(xié)同反演土壤水分提供參考。
[Abstract]:The retrieval of soil moisture by remote sensing is of great significance to the study of agricultural drought in Northwest China. This paper takes Yanqi Basin of Xinjiang as the research area. The soil backscattering coefficient (蟽 0soil) and the modified temperature vegetation drought index (MTVDI) were calculated by using microwave remote sensing data (Sentinel-1ASAR) and optical remote sensing data (Landsat 8), respectively. The 蟽 0soil and MTVDI parameters were applied to the regression algorithm of support vector machine (SVM). The adaptability of SVM model in soil moisture inversion under different parameters is discussed. The experimental results show that compared with single factor (蟽 0soil or MTV DIY) as model parameters, 蟽 0soil and MTVDI are used as input parameters of SVM model together. The precision of soil moisture monitoring has been improved significantly, the determination coefficient of the model set is R2 / 0.81, the root mean square error is RMSE ~ (3.16), and the validation set is R2 / 0.89 / RMSE ~ (3.15). Finally, the soil moisture in the study area is inversed by the optimal model, and the water content of different land types is evaluated. It can provide reference for soil moisture retrieval by optical remote sensing and microwave remote sensing.
【作者單位】: 新疆師范大學(xué)地理科學(xué)與旅游學(xué)院/流域信息集成與生態(tài)安全實(shí)驗(yàn)室;新疆干旱區(qū)湖泊環(huán)境與資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41161007、41461006) 自治區(qū)青年科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)工程項(xiàng)目(QN2015YX009) 新疆師范大學(xué)地理學(xué)博士點(diǎn)支撐學(xué)科開(kāi)放課題基金項(xiàng)目(XJNU-DL-201605)
【分類(lèi)號(hào)】:S152.7;TP18
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