光学/热红外土壤湿度遥感反演方法研究

发布时间：2024-06-03 06:07

　　土壤湿度是地表能量平衡和水文循环过程中的关键参数,准确及时地获取区域时空连续的土壤湿度数据有助于更好地理解地表与大气之间能量与水分的交换过程。针对目前光学/热红外土壤湿度遥感反演现状,开展了以下三个方面的研究:首先,完善了遥感时间信息土壤湿度反演模型。针对现有遥感时间信息土壤湿度反演模型在实际应用中系数获取困难的问题,提出了将模型系数定义为时间不变系数与时间变化系数的设想,建立了模型系数与常规气象要素之间明确的数学表达关系,解决了模型应用对现时气象条件的依赖问题。其次,开展了全天候高空间分辨率土壤湿度反演算法与产品研发工作。针对现有微波土壤湿度产品存在不同程度数据缺失,且空间分辨率较低、难以在区域尺度有效应用的现状,提出了晴空逐像元确定“地表温度-植被指数”梯形特征空间理论干湿边与反演土壤湿度的思想,发展了全天候高空间分辨率土壤湿度反演算法。基于现有光学/热红外遥感数据,生产了我国主要陆地区域逐日土壤湿度产品。最后,将全天候土壤湿度反演的思想扩展到蒸散发遥感反演中,开展了全天候地表蒸散发遥感反演算法研究,基于现有光学/热红外遥感数据,生产了我国主要陆地区域逐日瞬时蒸散发产品。

【文章页数】：79 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１美国通量网Ｂｏｎｄｖｉｌｌｅ站２００６年ＤＯＹ３０２从８：００到１６：００每隔半小时无量??纲化地表温度和地表短波净辐射拟合的椭圆??

２．１时间信息土壤湿度反演模型??根据观测数据分析，晴天条件下白天地表温度与地表短波净辐射之间存在一??种近似椭圆的关系（图１）。??〇４｜＾＾＾＾＾??：：：：卜：：：１＝１＝［：：＿因、＾２＾：：：??Ｋ?；?，?＼：?１５：３０??－０?０－?＾?＾?；?］??＇ｙ＇?ｐ／....

图２时间信息土壤湿度遥感反演模型建立流程图??概括来说，建立时间信息土壤湿度反演模型的过程主要可以分为三个部分，??它们分别是理论推导、数据模拟和模型建立

型系数（ｍ３ｍ＿３）。其中，椭圆参数可以从白天多时相的静止气象卫星地表温度与??地表短波净辐射组成的椭圆关系获取；模型系数可以在气象数据的支持下，利用??图２所示的陆面过程模型模拟得到。??相比于传统的光学／热红外土壤湿度遥感反演模型，基于时间信息的土壤湿??度反演模型主要有以下....

图３西班牙ＲＥＭＥＤＨＵＳ?土壤湿度观测网络观测站点分布图

??ＲＥＭＥＤＨＵＳ?土壤湿度观测网络为研宄区（图３），基于欧洲第二代静止气象卫星??ＭＳＧ?（Ｍｅｔｅｏｓａｔ?Ｓｅｃｏｎｄ?Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）数据，探索基于时间信息的土壤湿度反演模??型的精度。??５°４０＇０＂Ｗ?５ｏ３０＇０＂＼Ｖ?５°２０，０＂ＶＶ?５ｏ１０＇０＂Ｖ....

图４基于地面土壤湿度观测数据的模型系数标定和土壤湿度反演??

??Ｍ０５和Ｍ０９）数据来分析土壤湿度反演模型的结果。图４为模型系数标定方法。??其中，红色虚线框为ｚｈａｏ?ａｎｄ?Ｌｉ?（２０１３）模型系数的标定，蓝色虚线框为本时间??信息土壤湿度反演模型的系数标定。??ｎ?」?Ｐｉｘｅｌ?ｔｏ?ｐｉｘｅｌ?ｉｎｐｕｔ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ....

本文编号：3988291