MODIS干旱指數結合RBFNN反演冬小麥返青期土壤濕度

黃友昕，胡茂勝，沈永林，劉修國，羅 瓊，孫 飛

MODIS干旱指數結合RBFNN反演冬小麥返青期土壤濕度

黃友昕1，胡茂勝1，沈永林1，劉修國1※，羅 瓊2，孫 飛1

（1. 中國地質大學（武漢）地理與信息工程學院，武漢 430074；2. 武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室，武漢 430079）

土壤濕度是農業干旱信息最重要的表征因子，它的反演對區域乃至全球農業干旱監測及預報都具有重要意義。該文基于MODIS遙感干旱監測指數構建了冬小麥返青期土壤濕度的評價指標體系，在此基礎上，結合徑向基函數神經網絡（RBFNN）協同反演農地土壤濕度。首先，針對單一利用遙感干旱指數反演土壤濕度具有一定的局限性問題，選取監測土壤含水量、作物需水形態變化、冠層含水量、冠層溫度等參量的遙感干旱監測指數作為綜合評價指標；并利用實測土壤濕度作為驗證標準，從原始遙感干旱監測指數中選取出適宜的指標集；然后，以選取的評價指標集為輸入層，以實測土壤濕度作為輸出層的輸出，構建RBFNN的農地土壤濕度反演模型。研究結果表明：應用在河南省冬小麥返青期時，基于MODIS遙感干旱監測指數與RBFNN協同反演的土壤濕度模型具有較好的反演效果；模型的評價指標集與10 cm深度的土壤濕度相關性更好，而且能綜合多通道遙感信息來反映土壤濕度的變化；模型的平均預測精度達到93.27%，與BP-NN和線性回歸反演模型相比，反演精度分別提高了2.92和9.97百分點；模型回歸分析相對1:1斜線的偏差最小；相關系數為0.846 49，回歸決定系數為0.862 6。……