微波遥感土壤湿度反演算法及产品研究进展

发布时间：2018-09-07 21:02

【摘要】：在地球系统中,土壤湿度是控制陆气间水分、能量和碳交换过程中的一个重要变量,也是监控土地状况如土地退化、干旱的重要指标之一。土壤湿度数据的及时、准确获取对研究全球气候问题、构建流域水文模型、监测农作物生长等科学研究都具有极其重要的意义。微波遥感具有全天候全天时的物理机制,使得通过遥感手段观测土壤湿度较传统的地表站点观测在空间尺度上具有较大优势。简要介绍了微波遥感反演土壤湿度的主要原理,并回顾了被动微波、主动微波以及被动和主动微波联合反演土壤湿度典型反演算法,这些方法大部分是围绕土壤湿度与亮度温度之间的关系进行的,同时考虑其他各种不同因子对于地表微波辐射的影响。另外,对欧洲气象业务卫星(european remote sensing satellites/meteorological operational satellite program,ERS/Met Op)、高级微波扫描辐射计(advanced microwave scanning radiometer for EOS,AMSR-E)、土壤湿度与海洋盐分卫星(soil moisture and ocean salinity,SMOS)3种全球土壤湿度数据集的状况和应用情况进行介绍。通过对前人研究成果的总结,结合当前的问题展望未来卫星遥感反演土壤湿度的发展趋势。
[Abstract]:In the earth system, soil moisture is an important variable in the process of controlling the water, energy and carbon exchange between land and atmosphere, and it is also one of the important indicators to monitor the land condition such as land degradation and drought. The timely and accurate acquisition of soil moisture data is of great significance for scientific research such as studying global climate problems, constructing watershed hydrological models, monitoring crop growth, and so on. Microwave remote sensing has the physical mechanism of all-weather and all-day, which makes the observation of soil moisture by remote sensing has a great advantage in spatial scale. This paper briefly introduces the main principle of soil moisture retrieval by microwave remote sensing, and reviews the typical inversion algorithms of soil moisture by passive microwave, active microwave and combined passive and active microwave. Most of these methods revolve around the relationship between soil moisture and brightness temperature and consider the effects of various other factors on surface microwave radiation. In addition, the status and application of three global soil moisture data sets, (european remote sensing satellites/meteorological operational satellite program,ERS/Met Op), Advanced Microwave scanning Radiometer (advanced microwave scanning radiometer for EOS,AMSR-E) and soil moisture and Marine Salt Satellite (soil moisture and ocean salinity,SMOS), are introduced. By summarizing the previous research results and combining the current problems, the future trend of soil moisture retrieval by satellite remote sensing is prospected.
【作者单位】： 南京信息工程大学/江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室;南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室;云南省气象科学研究所;
【基金】：中国气象局干旱科学研究基金(编号:IAM201101);中国气象局小型基建项目“农业干旱监测预报与农情分析业务系统建设”
【分类号】：S127;S152.71

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本文编号：2229407