非线性拟合特征空间干湿边优于传统线性拟合方法的讨论.pdf

第 33 卷 第 11 期 农 业 工 程 学 报 Vol.33 No.11 306 2017 年 6 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Jun. 2017 ·争鸣与讨论· 非线性拟合 LST/NDVI 特征空间干湿边优于传统线性 拟合方法的讨论 1,2,3 1※ 2 2 2 2 王行汉 ，丛沛桐 ，亢 庆 ，扶卿华 ，刘超群 ，王晓刚 （1. 华南农业大学水利与土木工程学院，广州 510610 ； 2. 珠江水利委员会珠江水利科学研究院，广州 510611 ； 3. 水利部珠江河口动力学及伴生过程调控重点实验室，广州 510611 ） 摘 要：地表温度/植被指数特征空间在土壤含水率、蒸散发等定量遥感反演和旱情监测、水资源管理方面有着重要的应 用，但其特征空间中干湿边的拟合方式的研究目前还相对缺乏。该文以美国俄克拉荷马州为例，针对地表温度/植被指数 特征空间干边和湿边的最优拟合方式展开研究，分别采用线性、指数、对数、多项式和幂函数对干边和湿边进行拟合， 并采用 16 个土壤墒情站点的 5、25 和 60 cm 不同深度的 3 组实测土壤含水率数据对拟合结果进行评估。结果表明：对于 干边的拟合，指数函数、线性函数、对数函数和幂函数拟合的决定系数 r2 分别为 0.64，0.60，0.41，0.43，多项式函数拟 合的 r2 最高（0.67 ）；对于湿边的拟合，指数函数、线性函数、对数函数和幂函数拟合的r2 分别为 0.59，0.63，0.67，0.69， 多项式函数拟合的 r2 最高，为 0.70 ；多项式函数拟合干边和湿边构建特征空间计算结果的均方根误差（RMSE ，root mean square error ）和平均绝对误差（MAE ，mean absolute error ）值均最小，在5、25 和 60 cm 深度下 RMSE 分别为 0.29、0.27 和 0.28，MAE 分别为 0.26、0.23 和 0.25，表明采用多项式函数拟合干边和湿边计算的结果精度最高且对 25cm 深度的土 壤含水率最为敏感。 关键词：植被；温度；土壤水分；地表温度/植被指数；特征空间；干边；湿边 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.11.039 中图分类号：TP79 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2017)-11-0306-09 王行汉，丛沛桐，亢 庆，扶卿华，刘超群，王晓刚.非线性拟合 LST/NDVI特征空间干湿边优于传统线性拟合方法的讨 论[J]. 农业工程学报，2017，33(11)：306－314. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.11.039 Wang Xinghan, Cong Peitong, Kang Qing, Fu Qinghua, Liu Chaoqun, Wang Xiaogang. Discussion on method of nonlinear fitting dry and wet edges of LST/ NDVI feature space better than traditional linear fitting method [J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE),