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三角形空间分布对土壤水分估算的优势

【摘要】:假设在区域内有足够多的像元,且云和水体都去除的条件下,像元地表温度和植被指数或植被覆盖度构成的空间分布往往会聚集成三角形或梯形。根据这一特征,Price首先提出了三角空间的概念。针对三角空间的特性,主要优点在于:①能够全遥感的估算土壤水分而不需要任何辅助数据;②三角法简单实用,可以监测大区域的土壤干湿状况。图5.1理想的地表温度与植被指数组成的三角空间

国内外学者研究了各种空间尺度和时间分辨率的地表温度(surface com- posite temperature,Ts)和植被指数(vegetation index,VI)的关系,发现 Ts和VI(或 者Fractional vegetation cover,Fr)之间存在明显的负相关关系。假设在区域内有足够多的像元,且云和水体都去除的条件下,像元地表温度和植被指数或植被覆盖度构成的空间分布往往会聚集成三角形或梯形。根据这一特征,Price首先提出了三角空间的概念。它是基于卫星观测的地表温度和植被指数组成的散点图(图5.1)所提出的。结合模型模拟的结果,通过分析像元点在三角空间中的位置来求解土壤水分。

三角法的主要假设有:①研究区内植被覆盖从裸土到全植被覆盖;②三角空间内的变化主要由土壤水分引起的,而不是大气条件变化;③地表温度对植被和土壤的敏感性是不同的。

针对三角空间的特性,主要优点在于:①能够全遥感的估算土壤水分而不需要任何辅助数据;②三角法简单实用,可以监测大区域的土壤干湿状况。同时,该方法的不足有:①三角空间的确定有一定的主观性;②研究区内必须有足够的像元,植被和土壤水分都要满足一定条件;③在非平坦地区有很多限制。

图5.1 理想的地表温度(Ts)与植被指数(Fr)组成的三角空间