基于水云模型的Sentinel-1A双极化反演植被覆盖区土壤水分

作者：李伯祥; 陈晓勇^*; 徐雯婷

来源：水土保持研究, 2019, 26(05): 39-44.

DOI：10.13869/j.cnki.rswc.2019.05.007

• 主被动微波
• 土壤水分
• 水云模型
• 双极化

根据开展的景县地区玉米农田主被动微波遥感协同反演土壤水分监测试验,提出利用FY-3 B WMRI被动微波数据计算微波极化差异指数(MPDI),建立了植被层含水量反演模型,去除植被含水量对于农田土壤水分反演的影响,然后结合植被层含水量反演模型和水云模型,以及Sentinel-1A主动微波数据和部分实测样点土壤体积含水量数据建立植被覆盖区农田土壤水分半经验反演模型,最后验证分析Sentinel-1A VV/VH不同极化条件下土壤水分反演模型的精度。结果表明:VV极化条件下土壤水分反演模型反演精度为R2=0.7422,RMSE=0.0674 cm3/cm3,MAE=0.0305 cm3/cm3,MaxE为0.1196 cm3/cm3,MinE=0.0024 cm3/cm3;VH极化模型为R2=0.1898,RMSE=0.0768 cm3/cm3,MAE=0.0474 cm3/cm3,MaxE=0.1933 cm3/cm3,MinE=0.0190 cm3/cm3。研究区VH极化模型反演值存在普遍偏低现象,VV极化模型土壤水分反演结果优于VH极化模型。VV极化方式具有更强的穿透性,受到植被层衰减作用影响较小,对土壤水分含量变化也更为敏感。建立的VV极化条件下土壤水分反演半经验模型能较好地表征研究区土壤水分空间分布情况。

• 单位
  东华理工大学; 江西省数字国土重点实验室; 流域生态与地理环境监测国家测绘地理信息局重点实验室