多星融合的土壤湿度滚动式估算模型

编号 zgly0001675874

文献类型 期刊论文

文献题名 多星融合的土壤湿度滚动式估算模型

作者 梁月吉  任超  黄仪邦  王浩宇  卢献健  晏红波 

作者单位 桂林理工大学测绘地理信息学院  广西空间信息与测绘重点实验室 

母体文献 遥感学报 

年卷期 2019年04期

年份 2019 

分类号 P237 

关键词 遥感  全球定位系统干涉反射测量  土壤水分  多卫星融合  最小二乘支持向量机  估算精度 

文摘内容 全球定位系统干涉反射测量(GPS-IR)是一种新的遥感技术,可用于估算近地表土壤水分含量。考虑到多卫星融合的优势和土壤湿度的时空尺度性,提出一种基于多星融合的土壤湿度最小二乘支持向量机(LS-SVM)滚动式估算模型。首先通过低阶多项式拟合分离GPS卫星直射和反射信号,进而建立反射信号正弦拟合模型,获取相对延迟相位。最后,通过线性回归模型有效分析和选取多卫星相对延迟相位,并建立基于多星融合的最小二乘支持向量机模型进行滚动式估算土壤湿度。以美国板块边界观测计划PBO提供的监测数据为例,对比分析利用单颗、多颗GPS卫星进行土壤湿度滚动式估算的可行性和有效性。经理论分析和两个测站实验表明:该模型充分发挥了LS-SVM的优势,有效综合了各卫星的性能,改善了采用单颗卫星进行土壤湿度估算时,其结果极易出现异常跳变的现象;模型只需较少的建模数据,采用滚动式能实现较长时间的估算,估算误差较为稳定;模型所估算的结果与土壤湿度实测值之间的相关系数R2以及均方根误差分别为0.942和0.962、0.072和0.032,相对于部分单一卫星至少提高了18.18%。因此,土壤湿度问题可作为非线性事件处理,采用多卫星融合估算是可行和有效的。