被动微波遥感土壤水分反演精度与空间异质特征的相关性研究

项目名称： 被动微波遥感土壤水分反演精度与空间异质特征的相关性研究

项目编号： No.41301369

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 郑兴明

作者单位： 中国科学院东北地理与农业生态研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 被动微波遥感像元空间异质性极为复杂，严重影响着土壤水分反演精度。研究像元内部参数的空间异质性与被动微波遥感土壤水分反演精度之间的关系，不仅有助于解释异质性影响大空间尺度卫星遥感反演的内在过程，而且能够降低由空间异质性引起的土壤水分反演误差，提高卫星遥感土壤水分产品的反演精度。 本项目研究通过优化设计地面可控被动微波遥感实验，控制天线足印内地表参量的空间格局变化，结合SMOS与FY-3B土壤水分产品反演算法，研究多参量空间异质性对土壤水分反演精度的影响，利用AIEM模型和辐射传输模型解释具有空间异质性的地表微波辐射传输过程，揭示空间异质性影响土壤水分反演精度的内在过程，建立空间异质性指标与土壤水分反演误差之间的定量关系，由此进行土壤水分反演误差修正，提高土壤水分反演精度。以SMOS地面验证网络站点土壤水分为参考数据集，验证本研究算法在改进卫星尺度土壤水分产品精度有效性。

中文关键词： 土壤水分；植被；异质性；验证；农田

英文摘要： Affected by spatial variation of many surface parameters, spatial heterogeneity of passive microwave remote sensing pixel is complex, and this complexity is a serious interference with the relationship between the spatial heterogeneity and soil moisture inversion error. The research on this relationship not only helps to explain the the inherent process of spatial heterogeneity affecting on large spatial scale satellite remote sensing inversion, but also reduces soil moisture estimation error caused by spatial heterogeneity and improve soil moisture accuracy from passive microwave remote sensing. This research optimizes the design of ground-controlled passive microwave remote sensing experiment and controls surface parameter's spatial pattern within antenna footprints of ground-based radiometer,and studies the effect of spatial heterogeneity on soil moisture inversion error based on SMOS and FY-3B soil moisture algorithms. Using AIEM model and microwave radiation transfer model,explain microwave radiation transfer process of heterogeneous surface, reveal the effect on soil moisture inversion accuracy of spatial heterogeneity, and establish the quantitative relationship between soil moisture estimation error and spatial heterogeneity indicator, thus correct soil moisture inversion error by the above relatio

英文关键词： soil moisture；vegetation；heterogenicity；verification；cropland