微波遙感可以獲取大范圍的地表土壤水分信息,以及由此得到全球尺度的土壤水分產(chǎn)品。但由于傳感器觀測配置和反演方法等諸多因素的影響,使得不同的土壤水分產(chǎn)品在精度和可靠性方面存在差異�；赥riple-Collocation（TC）方法,在青藏高原那曲地區(qū)的0.25°×0.25°和1.0°×1.0°兩個空間尺度上對AMSR2、SMAP和SMOS 3種土壤水分遙感產(chǎn)品進(jìn)行不確定性分析,開展基于隨機(jī)誤差的數(shù)據(jù)融合算法研究。研究結(jié)果表明:不同遙感產(chǎn)品間的隨機(jī)誤差在空間分布上存在顯著的不一致性,使得應(yīng)用傳統(tǒng)的算術(shù)平均方法進(jìn)行數(shù)據(jù)融合不具有普適性�；诖瞬淮_定性,對3種產(chǎn)品配賦相應(yīng)的權(quán)重進(jìn)行融合,相比于3種土壤水分原始數(shù)據(jù)集,融合產(chǎn)品不僅具有更豐富的數(shù)據(jù)量,也會對數(shù)據(jù)精度有所改善。當(dāng)遙感產(chǎn)品間的隨機(jī)誤差接近時,等權(quán)重和優(yōu)化權(quán)重的融合結(jié)果非常接近;當(dāng)遙感產(chǎn)品間的隨機(jī)誤差差異較大時,基于不確定性的數(shù)據(jù)融合方法相比等權(quán)重方法可以明顯的提高融合數(shù)據(jù)的精度。 

【文章來源】：遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2019,34(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

1.0°×1.0°尺度的融合結(jié)果比較

SMAP于2015年1月31日發(fā)射，搭載了L波段（1.26 GHz）的合成孔徑雷達(dá)和L波段（1.41 GHz）的微波輻射計(jì)，其目標(biāo)為提供全球尺度的高時空分辨率的地表土壤水分和凍融循環(huán)產(chǎn)品。本文采用了SMAP 36 km的輻射計(jì)土壤水分產(chǎn)品，依據(jù)面積權(quán)重的方法，將其重采樣為25 km，以與SMOS和AMSR2產(chǎn)品保持一致，并將升軌和降軌數(shù)據(jù)合成為逐日產(chǎn)品。此外，研究中還獲取了研究區(qū)的地面土壤水分觀測數(shù)據(jù)，由圖1所示的多尺度的觀測網(wǎng)絡(luò)提供。該網(wǎng)絡(luò)共包含56個土壤水分站點(diǎn)，服務(wù)于青藏高原土壤水分和凍融循環(huán)監(jiān)測[25]。本研究采用表層（0～5 cm）土壤水分觀測，采用等權(quán)重平均的方法將多個地面觀測上推為像元尺度，做為“真值”參考來驗(yàn)證各土壤水分及融合后的產(chǎn)品。該數(shù)據(jù)來源于國際土壤水分網(wǎng)絡(luò)（International Soil Moisture Network,ISMN)(https：//ismn.geo.tuwien.ac.at/）。

采用TC方法（公式4）對青藏高原那曲地區(qū)的三種土壤水分產(chǎn)品進(jìn)行逐像元的不確定性評價。如圖2所示，在1.0°×1.0°的驗(yàn)證區(qū)，整體上AMSR2＿LPRM產(chǎn)品的不確定性最高，SMAP產(chǎn)品的不確定性最低。AMSR2＿LPRM、SMAP和SMOS 3種產(chǎn)品在空間范圍內(nèi)的平均不確定性分別為0.052、0.035和0.043 cm3/cm3；但從不確定性的空間分布來看，SMAP像元間的不確定性差異最大，其次是AMS2＿LPRM產(chǎn)品。在0.25°×0.25°的驗(yàn)證區(qū)域內(nèi)，3種產(chǎn)品的不確定性較為接近，分別為0.052、0.049和0.047 cm3/cm3，理論上該區(qū)域的融合結(jié)果會與算數(shù)平均的結(jié)果較為接近，但當(dāng)融合區(qū)域內(nèi)部的誤差分布存在較大差異時，傳統(tǒng)的算數(shù)平均融合結(jié)果的可信度將難以確定。4.2 優(yōu)化權(quán)重值的確定

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)不確定性分析研究進(jìn)展[J]. 吳小丹,肖青,聞建光,劉強(qiáng),彭菁菁,李小文.  遙感學(xué)報. 2014(05)
[2]定量遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)的基礎(chǔ)與方法[J]. 張仁華,田靜,李召良,蘇紅波,陳少輝.  中國科學(xué):地球科學(xué). 2010(02)



本文編號：3141244