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摘要
河北平原地处华北平原中部, 是我国重要的粮食产区, 是世界上冬小麦、夏玉米最高产的地区之一。土壤水分作为作物生长的直接水源和基础条件, 对灌溉决策、干旱预报均有重要意义。虽然多源土壤水分产品已获得了长足发展, 但其在河北平原的适用性还缺乏全面的定量评价。本文利用河北平原望都、霸州、威县、栾城 4 个站点 2018 年 1 月至 2019 年 10 月的表层 10 cm 土壤水分实测数据, 通过相关系数、偏差、均方根误差、无偏均方根误差 4 个指标, 对比分析了 SMOS、SMAP、FY3B、ERA-Land、GLDAS、GLEAM 等 6 种土壤水分产品在河北平原典型农田的具体表现。整体而言, 除夏季 FY3B 存在高估外, 多源土壤水分产品对河北平原不同站点实际土壤含水量有不同程度的低估, 研究时段内各土壤水分产品平均相关系数排序为 GLEAM>FY3B>ERA-Land>GLDAS>SMAP>SMOS, 平均无偏均方根误差排序为 GLEAM<GLDAS<SMAP<ERA-Land<SMOS<FY3B。具体表现为: 1) 同化多源数据的 GLEAM、GLDAS、ERA-Land 数据精度较好, 平均相关系数较大而平均无偏均方根误差较低。在土壤含水量高的夏季, 模拟数据更接近实测值。2) FY3B 数据缺失较多、波动范围较大且平均无偏均方根误差较大,但与实测数据相关性较好, 平均相关系数为 0.43 m3·m-3, 夏季普遍高估土壤含水量, 数据精度较差, 其他季节则低估。3) SMAP 整体数据精度高于 SMOS, 夏季相关性较高但平均无偏均方根误差较大, 秋季则与之相反, 当实测土壤水介于 0.30～0.40 m3·m-3时表现较好。4) SMOS 因射频干扰等原因在各站点表现最差, 各站点平均相关系数仅为0.20 m3·m-3, 偏差均大于 0.10 m3·m-3。
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