基于環(huán)境信息和回歸模型的青藏高原MODIS積雪面積比例產(chǎn)品制備
發(fā)布時(shí)間:2021-07-27 07:06
積雪面積比例(Fractional Snow Cover,FSC)是定量描述單位像元內(nèi)積雪覆蓋面積(Snow Cover Area,SCA)與像元空間范圍的比值,可為區(qū)域氣候模擬、水文模型等提供積雪分布的定量信息。MODIS FSC產(chǎn)品是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)P陀?jì)算得到,并沒(méi)有考慮地形、植被和地表溫度等環(huán)境因素的影響,在青藏高原的驗(yàn)證精度低。針對(duì)此問(wèn)題,考慮青藏高原地區(qū)環(huán)境因素(地形、植被、地表溫度)對(duì)FSC制備的影響,基于多元自適應(yīng)回歸模型(Multivariate Adaptive Regression Splines,MARS)和線性回歸模型分別建立FSC制備的非參數(shù)回歸模型和經(jīng)驗(yàn)回歸模型。用Landsat 8地表反射率的數(shù)據(jù)和SNOMAP算法制備FSC的參考數(shù)據(jù)集。選取一部分參考數(shù)據(jù)集作為模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,另一部分作為模型的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)集。研究結(jié)果表明:MARS方法估計(jì)FSC的精度明顯高于線性回歸模型和原有的MODIS FSC制備方法。MARS的總體R、RMSE、MAE分別為0.791、0.103、0.058。在線性回歸模型中精度最高的總體R、RMSE、MAE分別為0.647、0.128、0....
【文章來(lái)源】:遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2020,35(06)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
研究區(qū)概況圖及樣本的空間分布
將“真值”FSC、NDSI、NDVI、地表溫度、坡度和坡向作為MARS模型的輸入數(shù)據(jù)!罢嬷怠盕SC、NDSI、NDVI作為線性模型的輸入數(shù)據(jù)。將MOD10A1使用MODIS原有的經(jīng)驗(yàn)?zāi)P凸烙?jì)FSC,作為結(jié)果之一便于后續(xù)與其他模型制備的FSC進(jìn)行對(duì)比。數(shù)據(jù)具體處理流程如圖2所示。3.1 DEM數(shù)據(jù)
其中:a1、a2、a3為系數(shù),x1表示NDSI,x2表示NDVI。FSCa不考慮NDVI小于0時(shí)對(duì)FSC的影響。FSCb根據(jù)NDVI進(jìn)行分段建模。FSCc根據(jù)NDSI與FSC之間的關(guān)系建立模型。本文使用線性最小二乘法解線性回歸模型,則式(11)可以表示為:其中A=(a1,a2,a3)|(a1,a3),X=(x1,x2,1)T|(x1,1)T本文根據(jù)選取的75%的訓(xùn)練樣本建立多元線性回歸模型,剔除云像元之后對(duì)86萬(wàn)個(gè)有效的雪像元建立線性回歸模型。FSCa的解分別為a1=0.765,a2=-0.308,a3=0.337;FSCb當(dāng)NDVI大于0的解分別為a1=0.792,a2=-0.675,a3=0.336;當(dāng)NDVI大于0的解分別為a1=0.402,a3=0.648;FSCc的解分別為a1=0.882,a3=0.252。則式(11)最終可以用式(13)表示為:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多源雪深數(shù)據(jù)在中國(guó)的空間特征評(píng)估[J]. 肖林,車濤,戴禮云. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2019(06)
[2]基于FY-3D/MERSI-Ⅱ的積雪面積比例提取算法[J]. 趙宏宇,郝曉華,鄭照軍,王建,李弘毅,黃廣輝,邵東航,王軒,高揚(yáng),雷華錦. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2018(06)
[3]1957—2009年中國(guó)臺(tái)站觀測(cè)的關(guān)鍵積雪參數(shù)時(shí)空變化特征[J]. 馬麗娟,秦大河. 冰川凍土. 2012(01)
[4]MODIS亞像元積雪覆蓋反演算法研究——紀(jì)念杰出的地理學(xué)家、冰川學(xué)家施雅風(fēng)先生逝世一周年[J]. 施建成. 第四紀(jì)研究. 2012 (01)
[5]論青藏高原范圍與面積[J]. 張鐿鋰,李炳元,鄭度. 地理研究. 2002(01)
本文編號(hào):3305337
【文章來(lái)源】:遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2020,35(06)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
研究區(qū)概況圖及樣本的空間分布
將“真值”FSC、NDSI、NDVI、地表溫度、坡度和坡向作為MARS模型的輸入數(shù)據(jù)!罢嬷怠盕SC、NDSI、NDVI作為線性模型的輸入數(shù)據(jù)。將MOD10A1使用MODIS原有的經(jīng)驗(yàn)?zāi)P凸烙?jì)FSC,作為結(jié)果之一便于后續(xù)與其他模型制備的FSC進(jìn)行對(duì)比。數(shù)據(jù)具體處理流程如圖2所示。3.1 DEM數(shù)據(jù)
其中:a1、a2、a3為系數(shù),x1表示NDSI,x2表示NDVI。FSCa不考慮NDVI小于0時(shí)對(duì)FSC的影響。FSCb根據(jù)NDVI進(jìn)行分段建模。FSCc根據(jù)NDSI與FSC之間的關(guān)系建立模型。本文使用線性最小二乘法解線性回歸模型,則式(11)可以表示為:其中A=(a1,a2,a3)|(a1,a3),X=(x1,x2,1)T|(x1,1)T本文根據(jù)選取的75%的訓(xùn)練樣本建立多元線性回歸模型,剔除云像元之后對(duì)86萬(wàn)個(gè)有效的雪像元建立線性回歸模型。FSCa的解分別為a1=0.765,a2=-0.308,a3=0.337;FSCb當(dāng)NDVI大于0的解分別為a1=0.792,a2=-0.675,a3=0.336;當(dāng)NDVI大于0的解分別為a1=0.402,a3=0.648;FSCc的解分別為a1=0.882,a3=0.252。則式(11)最終可以用式(13)表示為:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多源雪深數(shù)據(jù)在中國(guó)的空間特征評(píng)估[J]. 肖林,車濤,戴禮云. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2019(06)
[2]基于FY-3D/MERSI-Ⅱ的積雪面積比例提取算法[J]. 趙宏宇,郝曉華,鄭照軍,王建,李弘毅,黃廣輝,邵東航,王軒,高揚(yáng),雷華錦. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2018(06)
[3]1957—2009年中國(guó)臺(tái)站觀測(cè)的關(guān)鍵積雪參數(shù)時(shí)空變化特征[J]. 馬麗娟,秦大河. 冰川凍土. 2012(01)
[4]MODIS亞像元積雪覆蓋反演算法研究——紀(jì)念杰出的地理學(xué)家、冰川學(xué)家施雅風(fēng)先生逝世一周年[J]. 施建成. 第四紀(jì)研究. 2012 (01)
[5]論青藏高原范圍與面積[J]. 張鐿鋰,李炳元,鄭度. 地理研究. 2002(01)
本文編號(hào):3305337
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/qxxlw/3305337.html
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