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利用亚像元尺度信息改进区域冬小麦生长的模拟

Improvement of regional-scale winter wheat growth modeling with sub-pixel information

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摘要为了探寻遥感观测面尺度与作物模型模拟点尺度不匹配问题的解决方案并改善区域作物生长模拟精度,以河南省鹤壁市为研究区,以冬小麦为研究对象,基于MODIS、Landsat 8遥感数据和WheatSM作物生长模型,通过MODIS LAI过程线重建、亚像元尺度信息提取、集合卡尔曼滤波同化等方法,进行了冬小麦生长模拟的研究.结果表明:通过MODIS LAI过程线重建并提取亚像元尺度信息,冬小麦纯度在80％以上的遥感反演LAI与冬小麦两个关键生育期实测冠层LAI的均方根误差(RMSE)为0.69,以最近邻域法赋值到整个模拟区域,研究区2013-2017年模拟总产和实际总产相比的RMSE在未同化遥感反演的LAI信息时为6.73×108 kg,同化未利用亚像元尺度信息调整的遥感估算LAI时,RMSE上升到8.24×108 kg,同化利用亚像元尺度信息分区赋值的遥感LAI时,RMSE下降到3.48×108 kg.利用亚像元尺度信息生成与作物模型时空尺度匹配的格点化LAI遥感产品,可提高作物生长模型区域化应用的精度.

作者 陈怀亮 ^[1] 李颖 ^[2] 田宏伟 ^[2] 张方敏 ^[3] 李彤霄 ^[2] 郭其乐 ^[2] 学术成果认领

作者单位 中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室,郑州450003;河南省气象局,郑州450003 ^[1] 中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室,郑州450003;河南省气象科学研究所,郑州450003 ^[2] 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/江苏省农业气象重点实验室,南京,210044 ^[3]

关键词亚像元 WheatSM 叶面积指数集合卡尔曼滤波产量估算

主题词小麦属(Triticum)生长(Growth)研究(Research)城市(Cities)研究对象(Research Subjects)

栏目名称

方法与技术

DOI 10.13292/j.1000-4890.201807.010

发布时间 2018-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

基金项目

河南省气象局气象科学技术研究项目重点项目（KZ201803）；江苏省优秀青年基金项目（BK20170102）；中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室开放基金（AMF201608、AMF201708）；风云三号(02)批气象卫星地面应用系统工程应用示范系统项目(FY-3（02)-UDS-1.8.2）