[发明专利]一种基于改进型MODIS植被供水指数的地表土壤含水量评估方法

摘要

本发明提供一种基于改进型MODIS植被供水指数的地表土壤含水量评估方法，深入研究植被供水指数VSWI数学表达式特性，发现分子分母变化对植被供水指数VSWI影响程度差异较大，通过提升分子敏感性、调整指数表达式结构以提高分母对指数影响，提出了一种基于改进型MODIS植被供水指数的土壤含水量评估方法‑地表水含量温度指数SWCTI。SWCTI相对于被动微波产品，空间分辨率较好，相较于主动微波时间分辨率较高。本发明方法折中了主被动微波方法的时间与空间分辨率特点，提供了较好时间与空间分辨率的地表土壤含水量估算方法。

主权项

1.一种基于改进型MODIS植被供水指数的地表土壤含水量评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，实验区域的MODIS遥感数据预处理，包括如下子步骤，步骤1.1，对MOD09A1中1‑7波段地表反射率数据中的每个像元，进行质量控制操作，剔除受云、气溶胶等影响较大的像元数据，然后对MOD09A1的反射率产品重采样到1km分辨率；步骤1.2，对MOD11A2中的白天地表温度(LST)数据中每个像元，进行质量控制操作，选择质量较好的像元；步骤2，通过波段之间的组合运算计算实验区域的地表水含量指数SWCI以及归一化植被指数NDVI；其中地表水含量指数SWCI的计算公式如下，式中，R6与R7分别为MODIS数据第6、7波段反射率；归一化植被指数NDVI的计算公式如下，式中，R1与R2分别为MODIS数据第1、2波段反射率；步骤3，实验区域裸土、低植被覆盖区域与中、高植被覆盖区域的阈值分割，包括以下子步骤，步骤3.1，计算裸土像元的归一化植被指数NDVI，设为最小归一化植被指数NDVImin；步骤3.2，通过叶面积指数确定纯植被像元对应的归一化植被指数NDVI，设为最大归一化植被指数NDVImax；步骤3.3，计算植被覆盖度Fvc，其计算公式如下，式中NDVImin与NDVImax分别由步骤3.1和3.2获得，NDVIi为像元i的NDVI值；选取NDVIi＝a时，Fvc作为区分不同植被覆盖区的阈值，高于该阈值对应中、高植被覆盖区，低于阈值则是裸土、低植被覆盖区；步骤3.4，获得MODIS地表反射率(LSR)与地表温度(LST)，计算其NDVI以及其他遥感指数，根据植被覆盖度Fvc阈值将实验区域均划分成两类，即裸土、低植被覆盖区域和中、高植被覆盖区；步骤4，根据步骤3中裸土、低植被与中、高植被覆盖区域的Fvc阈值，选取中、高植被覆盖区，通过SWCI与地表温度LST的线性组合构建改进型MODIS指数，即地表水含量温度指数SWCTI，公式如下：式中，SWCI为地表水含量指数，C为地表温度调整指数。