基于雷達(dá)遙感的土壤濕度反演研究——以廣州地區(qū)為例.pdf

1、水文學(xué)、氣候?qū)W、生態(tài)學(xué)應(yīng)用中，地表土壤濕度的時(shí)空分布信息十分重要，常常作為水文模型、氣候模型、生態(tài)模型的輸入?yún)?shù)，同時(shí)，也是干旱預(yù)報(bào)、農(nóng)作物估產(chǎn)等重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的實(shí)測(cè)方法是基于點(diǎn)的測(cè)量，難以提供整個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)的土壤濕度時(shí)空分布信息，于是人類利用遙感技術(shù)來監(jiān)測(cè)廣大區(qū)域土壤的濕度及其變化。由于受到天氣、植被覆蓋層的影響或空間分辨率的限制，光學(xué)遙感、紅外遙感和被動(dòng)雷達(dá)遙感在精度和適用性方面存在著種種的欠缺。而雷達(dá)遙感恰能夠彌補(bǔ)以上方法的不足，

2、從而成為監(jiān)測(cè)大范圍尺度植被覆蓋下土壤濕度新的方法和手段。雷達(dá)遙感反演土壤濕度的關(guān)鍵技術(shù)之處就是用多極化雷達(dá)數(shù)據(jù)消除土壤粗糙度和植被的影響。目前在軌運(yùn)行的ENVISATASAR提供的C波段(約5GHz)、入射角10°～30°雷達(dá)極化數(shù)據(jù)適合地表(0～5cm)土壤濕度監(jiān)測(cè)。 在基礎(chǔ)理論研究方面，本研究分析了雷達(dá)遙感反演土壤濕度的基本原理及各種影響參數(shù)的作用，對(duì)各種裸土濕度反演模型和植被土壤濕度反演模型進(jìn)行比較。在基礎(chǔ)實(shí)踐研究方面，本

3、研究解決了難度較大的兩大工作。一是通過實(shí)際測(cè)量和推導(dǎo)獲取了土壤粗糙度和植被部分參數(shù)，二是對(duì)缺乏參數(shù)說明的雷達(dá)圖像進(jìn)行定標(biāo)處理和后向散射系數(shù)提取。在應(yīng)用研究方面，針對(duì)裸土地區(qū)，本研究用廣州地區(qū)10月10日VV,VH極化組合方式的ENVISATASAR數(shù)據(jù)驗(yàn)證了前人提出的一個(gè)裸土反演經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，分析了裸土的雷達(dá)后向散射系數(shù)同土壤含水量、地表粗糙度參數(shù)之間的關(guān)系；但本研究所處的區(qū)域，裸土樣方少，驗(yàn)證不具備典型性。針對(duì)植被地區(qū)，本研究結(jié)合廣州地區(qū)