利用星载散射计反演土壤水分

利用星载散射计反演地表土壤水分作者：万幼川陈晶余凡贾毅《农业工程学报》,2014,30(3):汇报人：鲜花2015年6月15日为什么要用微波遥感的方法来研究土壤水分？一、传统方式有缺陷：传统的土壤水分信息获取是利用地面观测网进行观测，不仅费时费力且观测点少，代表性差。二、微波遥感具有优势：微波遥感不受光照、云雾等天气条件的影响，具有全天时全天候成像的特点。特别是长波段微波能够穿透植被，并对土壤具有一定的穿透能力。但是微波信号不仅对土壤水分敏感，也与地表粗糙度和植被有关。这也就是在算土壤散射时要考虑植被散射。一、研究目标二、实验数据三、反演算法四、结果验证一、研究目标1、基本方法：利用ERS（欧洲遥感卫星）和METOP（欧洲气象业务卫星）搭载的的微波散射计对土壤水分进行检测。2、算法的确定：以Wolfgang提出的经典TU-WIEN算法为基础，改进其中人为定义经验函数的描述模型参数，用新的移动窗口自动生成函数代替原有经验函数来反演土壤水分。3、最终目标：将改进后的算法移植到有迫切实际需要的青藏高原地区，证实算法的可行性和实用性。二、实验数据遥感数据：遥感平台：METOP-A卫星（欧洲气象业务卫星)传感器：ASCAT数据类型:由EUMETSAT重采样到从25km格网的L1级产品数据(辐射校正产品）时间分辨率：2~5d空间分辨率：50km时间序列：2006-now二、实验数据地面数据：地面实测数据来自Tibet-Obs计划中的玛曲观测网。观测网位于青藏高原玛曲县南部，自2008年开始运行。观测网观测持续时间长、数据质量高。因此本文选取玛曲观测网实测数据作为卫星反演结果的验证。研究区：青藏高原。青藏高原占我国国土面积1/4，对中国、东亚乃至全球的气候及气候变化有重要大影响，所以青藏高原土壤水分反演有迫切的现实需要。三、反演算法：1、利用多角度信息计算（一）、WagnerWolfgang的TU-WIEN算法：2、考虑季节性变化的影响：按下列公式计算（二）、本文采用移动时间窗口的算法：3、土壤水分的反演：土壤水分含量：为了评估卫星遥感的反演结果，将卫星反演结果与地面观测网站点的实测结果进行验证：总体评价：1、经过以上实验和验证，证明改进后的算法是成功的，具有良好的移植性和反演效果的精确性。总的来说，本文献，逻辑结构清晰，简单易懂。其思路和方法非常值得借鉴。2、由于卫星遥感本身的局限性(卫星遥感反演具有滞后性），反演结果明显存在不足。