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光學(xué)/熱紅外土壤濕度遙感反演方法研究

發(fā)布時(shí)間:2024-06-03 06:07
  土壤濕度是地表能量平衡和水文循環(huán)過程中的關(guān)鍵參數(shù),準(zhǔn)確及時(shí)地獲取區(qū)域時(shí)空連續(xù)的土壤濕度數(shù)據(jù)有助于更好地理解地表與大氣之間能量與水分的交換過程。針對(duì)目前光學(xué)/熱紅外土壤濕度遙感反演現(xiàn)狀,開展了以下三個(gè)方面的研究:首先,完善了遙感時(shí)間信息土壤濕度反演模型。針對(duì)現(xiàn)有遙感時(shí)間信息土壤濕度反演模型在實(shí)際應(yīng)用中系數(shù)獲取困難的問題,提出了將模型系數(shù)定義為時(shí)間不變系數(shù)與時(shí)間變化系數(shù)的設(shè)想,建立了模型系數(shù)與常規(guī)氣象要素之間明確的數(shù)學(xué)表達(dá)關(guān)系,解決了模型應(yīng)用對(duì)現(xiàn)時(shí)氣象條件的依賴問題。其次,開展了全天候高空間分辨率土壤濕度反演算法與產(chǎn)品研發(fā)工作。針對(duì)現(xiàn)有微波土壤濕度產(chǎn)品存在不同程度數(shù)據(jù)缺失,且空間分辨率較低、難以在區(qū)域尺度有效應(yīng)用的現(xiàn)狀,提出了晴空逐像元確定“地表溫度-植被指數(shù)”梯形特征空間理論干濕邊與反演土壤濕度的思想,發(fā)展了全天候高空間分辨率土壤濕度反演算法;诂F(xiàn)有光學(xué)/熱紅外遙感數(shù)據(jù),生產(chǎn)了我國(guó)主要陸地區(qū)域逐日土壤濕度產(chǎn)品。最后,將全天候土壤濕度反演的思想擴(kuò)展到蒸散發(fā)遙感反演中,開展了全天候地表蒸散發(fā)遙感反演算法研究,基于現(xiàn)有光學(xué)/熱紅外遙感數(shù)據(jù),生產(chǎn)了我國(guó)主要陸地區(qū)域逐日瞬時(shí)蒸散發(fā)產(chǎn)品。

【文章頁數(shù)】:79 頁

【學(xué)位級(jí)別】:博士

【部分圖文】:

圖1美國(guó)通量網(wǎng)Bondville站2006年DOY302從8:00到16:00每隔半小時(shí)無量??綱化地表溫度和地表短波凈輻射擬合的橢圓??

圖1美國(guó)通量網(wǎng)Bondville站2006年DOY302從8:00到16:00每隔半小時(shí)無量??綱化地表溫度和地表短波凈輻射擬合的橢圓??

2.1時(shí)間信息土壤濕度反演模型??根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)分析,晴天條件下白天地表溫度與地表短波凈輻射之間存在一??種近似橢圓的關(guān)系(圖1)。??〇4|^^^^^??::::卜:::1=1=[::_因、^2^:::??K?;?,?\:?15:30??-0?0-?^?^?;?]??'y'?p/....


圖2時(shí)間信息土壤濕度遙感反演模型建立流程圖??概括來說,建立時(shí)間信息土壤濕度反演模型的過程主要可以分為三個(gè)部分,??它們分別是理論推導(dǎo)、數(shù)據(jù)模擬和模型建立

圖2時(shí)間信息土壤濕度遙感反演模型建立流程圖??概括來說,建立時(shí)間信息土壤濕度反演模型的過程主要可以分為三個(gè)部分,??它們分別是理論推導(dǎo)、數(shù)據(jù)模擬和模型建立

型系數(shù)(m3m_3)。其中,橢圓參數(shù)可以從白天多時(shí)相的靜止氣象衛(wèi)星地表溫度與??地表短波凈輻射組成的橢圓關(guān)系獲;模型系數(shù)可以在氣象數(shù)據(jù)的支持下,利用??圖2所示的陸面過程模型模擬得到。??相比于傳統(tǒng)的光學(xué)/熱紅外土壤濕度遙感反演模型,基于時(shí)間信息的土壤濕??度反演模型主要有以下....


圖3西班牙REMEDHUS?土壤濕度觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)觀測(cè)站點(diǎn)分布圖

圖3西班牙REMEDHUS?土壤濕度觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)觀測(cè)站點(diǎn)分布圖

??REMEDHUS?土壤濕度觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)為研宄區(qū)(圖3),基于歐洲第二代靜止氣象衛(wèi)星??MSG?(Meteosat?Second?Generation)數(shù)據(jù),探索基于時(shí)間信息的土壤濕度反演模??型的精度。??5°40'0"W?5o30'0"\V?5°20,0"VV?5o10'0"V....


圖4基于地面土壤濕度觀測(cè)數(shù)據(jù)的模型系數(shù)標(biāo)定和土壤濕度反演??

圖4基于地面土壤濕度觀測(cè)數(shù)據(jù)的模型系數(shù)標(biāo)定和土壤濕度反演??

??M05和M09)數(shù)據(jù)來分析土壤濕度反演模型的結(jié)果。圖4為模型系數(shù)標(biāo)定方法。??其中,紅色虛線框?yàn)椋瑁幔?and?Li?(2013)模型系數(shù)的標(biāo)定,藍(lán)色虛線框?yàn)楸緯r(shí)間??信息土壤濕度反演模型的系數(shù)標(biāo)定。??n?」?Pixel?to?pixel?input?parameters....



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