喀斯特地区地表温度空间降尺度方法初探

喀斯特地区地形起伏大,常规的降尺度方法及所选择的因子对其不适用。该文根据喀斯特地区的特点,选取反射率、遥感指数及高程因子为尺度因子,通过随机森林模型建立MODIS第31、32波段辐射亮度数据和尺度因子之间的非线性关系,构建适合喀斯特地区的随机森林(Karst Random Forest,KRF)模型,成功将空间分辨率为1 km的热红外辐射亮度降至100 m,最后利用劈窗算法反演得到空间分辨率为100 m的地表温度。将KRF方法与仅考虑常规因子的多因子随机森林回归模型(MTVRF)和热锐化算法(TsHARP)对比,结果表明:1)在不同高差的喀斯特地区,KRF方法可较大程度提高地表温度降尺度精度,均方根误差(RMSE)在遵义市西北部和贵阳市以南地区分别为2.46 K和1.45 K,较MTVRF模型分别降低了0.1419 K和0.2928 K,较TsHARP算法分别降低了0.6204 K和0.6953 K,且在地形起伏度较低的喀斯特山区城市(贵阳市以南)表现更好;2)在喀斯特地区不同地类上,KRF方法效果也较好,其中植被区域最优,RMSE为1.41 K,破碎的裸土区域RMSE为1.84 K。研究显示,考虑特殊尺度因子的KRF方法可提高喀斯特地区地表温度的降尺度精度,为该地区以地表温度为基础的研究提供更精细可靠的地表温度产品。

基于地形起伏的赤水河流域坡地土地利用时空变化

以赤水河流域为研究对象,基于数字高程模型数据,利用移动窗口法和均值变点法提取出最佳地形起伏统计单元,在此基础上结合2000年、2010年、2015年、2020年4期土地利用数据,分析了坡地土地利用数据在不同起伏区间的空间分布与时空变化特征。结果表明:赤水河流域最佳地形起伏度统计窗口为12×12,窗口面积为0.1296 km^(2),小起伏区和微起伏区是主要的起伏类型,其面积百分比分别为68%、17.5%;坡耕地和坡林地是流域主要的土地利用类型,20年间坡耕地和陡坡耕地下降显著,林地、建设用地呈上升趋势;水域面积保持稳定。