基于多源遙感數(shù)據(jù)的玉米全生育期土壤含水量反演算法研究.pdf

1、利用C波段全極化SAR數(shù)據(jù)反演玉米整個生育期土壤含水量是一個具有挑戰(zhàn)性的工作。隨著玉米的生長，單一模型、單一數(shù)據(jù)源難以精確監(jiān)測玉米全育期土壤含水量。本文以河北省衡水市深州市為研究區(qū)，開展野外實驗，并構建了裸土區(qū)（玉米播種期）和玉米植被覆蓋區(qū)（拔節(jié)期、抽穗期和花期）土壤含水量反演模型。針對不同玉米生長階段，分別構建不同的土壤含水量反演模型。本文研發(fā)了基于多源數(shù)據(jù)協(xié)同以及基于極化分解技術的土壤含水量反演技術，解決了較高精度反演玉米整個生育期

2、土壤含水量難的問題，獲得了較好的結果。
　　基于多源數(shù)據(jù)協(xié)同的土壤含水量反演研究：本文利用IEM理論模型，提出一種同極化差模型，降低地表粗糙度對土壤含水量的影響，并利用該模型改進傳統(tǒng)的Dubois模型，提高裸土區(qū)土壤含水量反演精度。其次，基于6種典型植被指數(shù)，構建并篩選出針對示范區(qū)的最優(yōu)植被冠層含水量反演模型。最后，將改進的Dubois模型和最優(yōu)植被冠層含水量反演模型應用于水-云模型中，構建出針對示范區(qū)的稀疏植被覆蓋下土壤含水量反

3、演模型。
　　基于極化分解技術的土壤含水量反演研究：本文基于極化分解原理，分析極化分解技術在反演土壤含水量中可行性，選取三種典型極化分解方法（Freeman_Durden, Yamaguchi和 VanZly）用于土壤含水量反演。其次，分析三種分解參量（表面、二面角及體散射分量）所占比例，確定主導地表的散射分量。最后，基于分解獲得的表面散射分量和二面角散射分量，分別構建了土壤含水量反演回歸模型，確定針對示范區(qū)的土壤含水量最優(yōu)回歸模

4、型，并引入Bragg和X-Bragg表面散射模型，改進表面散射模型，獲得針對示范區(qū)的最優(yōu)表面散射模型。
　　實驗證明，利用C波段全極化SAR等多源數(shù)據(jù)構建的改進型Dubois模型、最優(yōu)植被冠層含水量反演模型以及改進型表面散射模型均取得了較好的反演結果。本研究實現(xiàn)玉米整個生育期的土壤含水量模型構建以及反演過程，為農(nóng)作物區(qū)土壤含水量反演提供了技術支撐。利用極化分解技術反演土壤含水量，為土壤含水量反演提供了一種新的思路與方法，推動了土壤