基于Sentinel-1A数据的焦作广利灌区夏玉米土壤墒情反演方法研究

发布时间：2024-05-10 03:14

　　河南作为农业大省,省内灌区粮食产量约占全省粮食总产量的40%,准确获取灌区土壤墒情,进行精准灌溉,不仅有利于水资源的合理分配,提高灌溉用水的利用效率,更能提高粮食产量。传统监测灌区农作物土壤墒情的方法是通过监测站点检测土样,这种方法费事费力、效率低,浪费大量人力财力,然而微波遥感具有全天时、全天候监测等优势,在大面积、快速的反演土壤墒情方面已被广泛认可。目前主动微波遥感在反演裸土土壤墒情取得了较好的成果,对于植被覆盖区域反演精度有待进一步提高。在植被覆盖区域应用较为广泛的是水云模型,但水云模型反演精度较好的是高植被覆盖度的低矮植被,对于植被覆盖分布不均匀区域反演效果并不理想。为此本研究以水云模型为基础,联合多地表参数估算方法,同时利用AIEM模型建立多地表参数数据库,构建裸土后向散射系数与入射角、粗糙度、土壤含水量这三个地表参数的相关模型。针对水云模型在植被覆盖分布不均匀情况下反演精度低的问题,引入植被覆盖度参数,对水云模型进行修正,构建修正水云模型。经过修正的水云模型适用于植被覆盖不均匀的植被区域,修正水云模型在反演过程中也考虑了植被冠层高度以及地表粗糙度的影响。应用Sentinel...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线
    1.5 论文结构安排
2 微波遥感反演土壤墒情基础理论
    2.1 微波遥感原理及特点
    2.2 雷达成像机理
        2.2.1 雷达方程及后向散射系数
        2.2.2 雷达系统参数
    2.3 地表参数
        2.3.1 土壤粗糙度
        2.3.2 土壤介电常数
        2.3.3 土壤含水量
        2.3.4 植被参数
3 修正水云模型方法研究
    3.1 土壤散射理论基础模型
        3.1.1 裸露地表土壤散射理论
        3.1.2 植被覆盖地表散射理论
    3.2 裸露地表后向散射特性分析
        3.2.1 土壤介电特性分析
        3.2.2 后向散射系数与土壤含水量关系分析
    3.3 夏玉米覆盖地表后向散射特性分析
        3.3.1 植被含水量对夏玉米覆盖地表后向散射系数的影响
        3.3.2 雷达入射角对夏玉米覆盖地表后向散射系数的影响
    3.4 修正水云模型方法的研究
        3.4.1 引入植被覆盖度模型
        3.4.2 基于多地表参数联合估算方法
        3.4.3 基于AIEM模型构建关系模型
        3.4.4 构建修正水云模型
4 灌区夏玉米土壤墒情反演及精度分析
    4.1 灌区及数据获取
        4.1.1 灌区概述
        4.1.2 数据介绍及处理
        4.1.3 实测数据获取
    4.2 多地表参数计算
        4.2.1 作物冠层高度
        4.2.2 植被含水量
        4.2.3 地表粗糙度
    4.3 土壤墒情反演及模型精度验证
        4.3.1 灌区夏玉米土壤墒情反演
        4.3.2 修正水云模型精度检验
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
个人简历、在校期间发表的学术论文与研究成果
致谢



本文编号：3968659