Журнал дистанционного зондирования и ГИС

Абстрактный

Оценка процента влажности почвы с использованием индекса гидратационного стресса на основе данных LANDSAT

Полин Велике, Джозеф Эссамуа-Квансах, Сулейман Фолл и Уэнделл МакЭлхенни

Мировому агрономическому сообществу нужна быстрая и частая информация об изменчивости влажности почвы и пространственных тенденциях, чтобы максимизировать производство сельскохозяйственных культур для удовлетворения растущих потребностей в продовольствии в условиях меняющегося климата. Однако измерение влажности почвы на месте является дорогостоящим и трудоемким. Дистанционное зондирование на основе биофизического и прогностического регрессионного моделирования имеет потенциал для эффективной оценки содержания влаги в почве на больших площадях. Исследование изучает использование индекса стресса влажности (MSI) для оценки изменчивости влажности почвы в Алабаме. Данные на месте были получены с участков Soil Climate Analysis Network (SCAN) в Алабаме, а MSI разработан на основе данных LANDSAT 8 OLI и LANDSAT 5 TM. Анализ корреляции моментов продуктов Пирсона показал, что MSI сильно коррелирует с 16-дневными средними измерениями влажности почвы за вегетационный период с отрицательными корреляциями -0,519, -0,482 и -0,895 на глубине почвы 5, 10 и 20 см соответственно. Корреляции MSI и влажности вегетационного периода были низкими на участках, где влажность почвы была чрезвычайно низкой (<-0,3 на всех глубинах). Простая линейная регрессионная модель, построенная для влажности почвы на глубине 20 см (R²=0,79, p<0,05), хорошо коррелировала со значениями MSI и была успешно использована для оценки процента влажности почвы в пределах стандартной ошибки ± 3. Полученные продукты MSI были использованы для успешного получения пространственного распределения процента влажности почвы на глубине 20 см. Исследование приходит к выводу, что MSI является хорошим индикатором условий влажности почвы и может эффективно использоваться в областях, где данные о влажности почвы in situ недоступны.