DOI: 10.1016/j.isprsjprs.2013.06.004
思路
利用溫度-植被指數(shù)特征空間估算蒸發(fā)比(Evaporative Fraction, EF),然后利用EF和土壤水分(Soil Moisture, SM)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系來估算土壤水分母谎。
研究區(qū)
加拿大草原三世衤谩(Canadian Prairies)
方法
EF的定義
其中是Priestley-Taylor參數(shù)协屡,注意其與原始的P-T參數(shù)
有一定區(qū)別喻频。
應(yīng)用于濕潤地表托酸,而
可以應(yīng)用于更廣的含水量范圍演闭。
特征空間的建立
選擇還是
不跟?
-
與地表能量交換直接相關(guān),并且蒸氣壓差(VPD)近似線性米碰;但
的測量困難窝革,尤其是在研究區(qū)較大時(shí)。
-
可以直接由遙感數(shù)據(jù)得到吕座,但其受空間異質(zhì)性的影響更大虐译,因此應(yīng)用的研究區(qū)也不能過大。
- 還可以使用晝夜溫差
吴趴,它與熱慣量有著直接聯(lián)系漆诽。
本文考慮了三種選擇:
- MODIS Terra
- MODIS Aqua
- MODIS Aqua
其中選用了與衛(wèi)星過境時(shí)間接近的NARR 3小時(shí)平均氣溫產(chǎn)品。
然后锣枝,可以利用特征空間計(jì)算每一點(diǎn)處的:
從EF估算土壤水分
Komatsu模型
其中是土壤體積含水量厢拭,
是土壤特征體積含水量,與土壤類型和風(fēng)速等參數(shù)有關(guān)撇叁。
Lee-Pielke模型
其中是最大田間持水量時(shí)對(duì)應(yīng)的土壤體積含水量供鸠。
結(jié)果
圖3 三種特征空間
Terra和Aqua區(qū)別不大,使用
會(huì)有明顯區(qū)別陨闹,完全植被覆蓋端的溫度差要顯著大于前兩者楞捂。
圖4 EF反演結(jié)果
圖5 與兩個(gè)理論模型的比較
討論
EF-SM經(jīng)驗(yàn)?zāi)P偷倪x擇
盡管Komatsu模型參數(shù)更多薄坏,考慮的因素更多,但Lee-Pielke模型效果更好寨闹。
特征空間的選擇
使用精度優(yōu)于
胶坠,同時(shí)對(duì)遙感影像的要求也更低,因?yàn)楹笳咝枰B續(xù)兩景無云的影像鼻忠。