未凍水和冰共同存在于凍土中,兩者的相互轉(zhuǎn)化即凍融變化深刻影響寒區(qū)地表水分循環(huán)和能量收支。被動微波遙感技術(shù)是土壤水分監(jiān)測的主要手段,但目前大多應(yīng)用于非凍結(jié)土壤的水分反演,對負(fù)溫環(huán)境下凍結(jié)土壤中未凍水的反演研究較少�；赟MAP衛(wèi)星升軌和降軌時刻的亮溫觀測數(shù)據(jù)和經(jīng)改進(jìn)后適用于青藏高原地區(qū)的零階微波輻射模型,利用單通道算法(SCA)和雙通道算法(DCA),對青藏高原東部黃河源區(qū)瑪曲區(qū)域季節(jié)凍土中的未凍水含量進(jìn)行反演。結(jié)果表明:基于SMAP不同過境時刻亮溫觀測及不同算法的土壤未凍水反演結(jié)果均較同步地反映了研究區(qū)實(shí)測值的動態(tài)變化特征(相關(guān)系數(shù)R均大于0.9)。其中,基于SMAP降軌時刻亮溫觀測的反演結(jié)果在凍融交替的過渡季節(jié)存在明顯低估,而基于升軌時刻亮溫觀測得到的反演結(jié)果精度更高�；诖怪睒O化亮溫觀測的單通道(SCA-V)和DCA算法得到的升軌時刻的反演值與實(shí)測值的無偏均方根誤差(ub RMSE)分別為0.035 m³m^-3和0.039 m³m^-3,均達(dá)到SMAP任務(wù)的設(shè)計(jì)要求(即ub RMSE≤0.04 m...

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【部分圖文】：

圖1瑪曲土壤溫濕度觀測網(wǎng)絡(luò)以及選定的SMAP中心驗(yàn)證網(wǎng)格

研究區(qū)位于黃河源區(qū)東南部瑪曲縣（如圖1所示），該區(qū)域的凍土類型為季節(jié)凍土，氣候類型為高寒濕潤型，氣候的特點(diǎn)是冬季寒冷干燥，夏季多雨，年平均氣溫為1.2℃，最冷的月份（1月）平均氣溫為-10℃，最暖的月份（7月）平均氣溫為11.7℃，年均降水量615.5mm，年均蒸發(fā)量1347....

圖2算法流程圖

圖3(a）和3(b）分別展示了2016年8月至2017年7月SMAP衛(wèi)星降軌和升軌過境時刻瑪曲地區(qū)土壤未凍水含量反演值與實(shí)測值（Obs）的時間序列。其中反演值分別基于垂直極化亮溫觀測的單通道算法（SCA-V）、水平極化亮溫觀測的單通道算法（SCA-H）和雙通道算法（DCA）獲取。....

圖32016年8月至2017年7月土壤未凍水反演值與實(shí)測值的時間序列

對于降軌時刻，結(jié)合圖3(a）、圖4(a)～(c）以及表1發(fā)現(xiàn)：3種土壤未凍水的反演值均較為同步地反映了實(shí)測值的動態(tài)變化，反演值與實(shí)測值相關(guān)性較強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)R均大于0.9，其中SCA-V反演值與實(shí)測值的相關(guān)系數(shù)最高（R=0.92）。然而，從圖3(a）可以看出，基于SMAP降軌時刻的....

圖4土壤未凍水的反演值與實(shí)測值的散點(diǎn)圖

Chan等[35]人通過驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，SCA-V算法在SMAP2級土壤水分產(chǎn)品（L2＿SM＿P）中效果最優(yōu)，并將其作為SMAP的標(biāo)準(zhǔn)算法。這里將基于本文SCA-V得到的未凍水反演結(jié)果（SCA-V）與SMAP標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品（SMAPProduct）進(jìn)行對比。圖5列出了二者與實(shí)測值的時間序....

本文編號：3968341