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基于Catboost的AMSR-2半经验地表温度降尺度

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以古尔班通古特沙漠为研究对象,采用2019年AMSR-2的4通道被动微波亮温及MODIS植被指数,探索Catboost算法对被动微波地表温度空间降尺度的可行性,填补古尔班通古特沙漠MYD11A1的缺失像元,为获取全天候日、夜间多层土壤温度提供数据参考.结果表明:(1)古尔班通古特沙漠日、夜间用于降尺度研究的特征向量(23.8 GHz V、36.5 GHz V、18.7 GHz H、89 GHz V、36.5-23.8 GHz V、36.5 V-18.7 GHz H、EVI、NDVI)与地表温度的相关性空间分异特征明显,显示沙漠相关性高,绿洲相关性低,且日间分异性更强;而盐矿覆盖会降低微波与地表温度相关性.(2)Catboost 4通道模型建立的被动微波亮温与地表温度间映射关系表现出鲁棒性.降尺度结果精度较高,日夜间R2分别为0.977、0.980,RMSE分别为3.69 K、2.38 K,MAE分别为2.71 K、1.70 K.(3)单通道相关性统计结果与重要性分析结果存在差异,表明特征因子相关性统计结果不能直接作为Catboost被动微波反演地表温度特征选择依据.(4)降尺度结果与站点6层土壤温度均呈极显著正相关,并随着深度的增加相关系数r总体呈下降趋势,RMSE呈增加趋势.
Downscaling land surface temperature through AMSR-2 passive microwave observations by Catboost semiempirical algorithms

李永康、王新军、马燕飞、胡贵锋、桂海月、张冠宏

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新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆土壤与植物生态过程实验室,新疆 乌鲁木齐 830052

中国科学院空天信息创新研究院,数字地球重点实验室,北京 100094

邯郸学院经济管理学院地理系,河北 邯郸 056005

地表温度 AMSR-2 Catboost 降尺度 古尔班通古特沙漠

国家自然科学基金国家自然科学基金自治区研究生科研创新项目

4176108541301205lXJ2020G152

2021

10.13866/j.azr.2021.06.15

干旱区研究
中国科学院新疆生态与地理研究所 中国土壤学会

干旱区研究

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.157
ISSN：1001-4675
年,卷(期)：2021.38(6)
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